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植物冠層分析系統(tǒng)

　　儀器介紹

　　植物冠層圖像分析儀用于各種高度植物冠層的研究，利用魚眼鏡頭和CCD圖像傳感器獲取植物冠層圖像，通過分析軟件，獲得植物冠層的相關(guān)指標(biāo)和參數(shù)。利用魚眼鏡頭成像測量植物冠層數(shù)據(jù)，只操作一次即可，簡化了傳統(tǒng)測量方法要一天定點多次測量的繁復(fù)工作，而且利用圖像法測量冠層可以主動避開不符合計算該冠 層結(jié)構(gòu)參數(shù)的冠層空隙部分，也可以躲開不符合測量計算的障礙物。

　　測試原理與方法

　　植物冠層圖象分析儀采用了冠層孔隙率與冠層結(jié)構(gòu)相關(guān)的原理。它是根據(jù)光線穿過介質(zhì)減弱的比爾定律，在對植物冠層定義了一系列假設(shè)前提的條件下，采用半理論半經(jīng)驗的公式，通過冠層孔隙率的測定，計算出冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)。這是目前世界上各種冠層儀*采用的原理。在上述原理下，植物冠層圖象分析儀采用的是對冠層下天穹半球圖像分析測量冠層孔隙率的方法，該方法是各類方法中精確和省力、省時、快捷方便的方法。

　　結(jié)構(gòu)組成

　　植物冠層圖像分析儀由魚眼圖像捕捉探頭(由魚眼鏡頭及CCD圖像傳感器組成)、內(nèi)置25個PAR傳感器的測量桿(搖臂)、筆記本電腦、圖像采集軟件及圖像 分析軟件、高容量的可充電電池組組成。魚眼探頭安裝在一個很輕的搖臂的頂端，它可以獲取150°視角的魚眼圖像。圖像的顯示和存貯由配置的筆記本計算機(jī)完 成。

　　功能特點

　　魚眼鏡頭可自動保持水平狀態(tài)：專門為植物冠層結(jié)構(gòu)測量設(shè)計的小型魚眼攝像鏡頭安裝在手持式萬向平衡接頭上，可自動保持鏡頭處于水平狀態(tài)，無需三角架;

　　魚眼鏡頭可以伸入至冠層中：鏡頭安裝在搖臂一端，由于小巧和帶有測量桿，可以方便地水平向前或垂直向上伸入到冠層不同高度處，快速地進(jìn)行分層測量，測出群體內(nèi)光透過率和葉面積指數(shù)垂直分布圖;

　　圖像分析軟件：圖像分析軟件可以任意定義圖像分析區(qū)域(天頂角可分10區(qū)，方位角可分10區(qū))。

　　可屏蔽不合理冠層部分：對不同方向的冠層進(jìn)行區(qū)域性分析時，可以任意屏蔽地物景象和不合理的冠層部分(如缺株、邊行問題等)。對不同天頂角起始角和終止角的選擇，可以避開不符合計算該冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)的冠層孔隙條件，通過手動調(diào)節(jié)閾值，可以更精準(zhǔn)的測量出葉面積指數(shù)等參數(shù);

　　可測量指標(biāo)

　　葉面積指數(shù)

　　葉片平均傾角

　　天空散射光透過率

　　不同太陽高度角下的植物冠層直射輻射透過率

　　不同太陽高度角下冠層的消光系數(shù)

　　葉面積密度的方位分布

　　儀器主要技術(shù)參數(shù)

　　鏡頭角度：150°

　　分辨率：768×494pix

　　測量范圍：天頂角由0°～75°(150°魚眼鏡頭)可分割成十個區(qū)域，方位角360°亦可分割成十個區(qū)域

　　PAR感應(yīng)范圍：感應(yīng)光譜400nm～700nm

　　測量范圍0～2000μmol/㎡•S

　　分析軟件：植物冠層分析系統(tǒng)

　　電 　 源：8.4v可充電鋰電池組

　　探頭尺寸：直徑6cm，高10cm

　　總 重 量：500克(不含筆記本電腦)

　　傳輸接口：USB

　　工作溫度：0～55℃