植物冠層分析系統

一、儀器介紹  

植物冠層分析系統用于各種高度植物冠層的研究，利用魚(yú)眼鏡頭和CCD圖像傳感器獲取植物冠層圖像，通過(guò)分析軟件，獲得植物冠層的相關(guān)指標和參數。利用魚(yú)眼鏡頭成像測量植物冠層數據，只操作一次即可，簡(jiǎn)化了傳統測量方法要一天定點(diǎn)多次測量的繁復工作，而且利用圖像法測量冠層可以主動(dòng)避開(kāi)不符合計算該冠層結構參數的冠層空隙部分，也可以躲開(kāi)不符合測量計算的障礙物。  
二、測試原理與方法  
植物冠層分析系統采用了冠層孔隙率與冠層結構相關(guān)的原理。它是根據光線(xiàn)穿過(guò)介質(zhì)減弱的比爾定律，在對植物冠層定義了一系列假設前提的條件下，采用半理論半經(jīng)驗的公式，通過(guò)冠層孔隙率的測定，計算出冠層結構參數。這是目前世界上各種冠層儀一致采用的原理。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(lèi)方法中省力、省時(shí)、快捷方便的方法。  
三、結構組成  
植物冠層圖像分析儀由魚(yú)眼圖像捕捉探頭（由魚(yú)眼鏡頭及CCD圖像傳感器組成）、內置25個(gè)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(yú)眼探頭安裝在一個(gè)很輕的搖臂的頂端，它可以獲取150°視角的魚(yú)眼圖像。圖像的顯示和存貯由配置的筆記本計算機完成。  
四、功能特點(diǎn)  
魚(yú)眼鏡頭可自動(dòng)保持水平狀態(tài)：專(zhuān)門(mén)為植物冠層結構測量設計的小型魚(yú)眼攝像鏡頭安裝在手持式萬(wàn)向平衡接頭上，可自動(dòng)保持鏡頭處于水平狀態(tài)，無(wú)需三角架；  
魚(yú)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，測出群體內光透過(guò)率和葉面積指數垂直分布圖；  
圖像分析軟件：圖像分析軟件可以任意定義圖像分析區域（天頂角可分10區，方位角可分10區）。  
可屏蔽不合理冠層部分：對不同方向的冠層進(jìn)行區域性分析時(shí)，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(wèn)題等）。對不同天頂角起始角和終止角的選擇，可以避開(kāi)不符合計算該冠層結構參數的冠層孔隙條件，通過(guò)手動(dòng)調節閾值，可以更精準的測量出葉面積指數等參數；  
五、可測量指標  

葉面積指數  
葉片平均傾角  
天空散射光透過(guò)率  
不同太陽(yáng)高度角下的植物冠層直射輻射透過(guò)率  
不同太陽(yáng)高度角下冠層的消光系數  
葉面積密度的方位分布  
六、儀器主要技術(shù)參數  
鏡頭角度：150°  
分辨率：768×494pix  
測量范圍：天頂角由0°～75°(150°魚(yú)眼鏡頭)可分割成十個(gè)區域，方位角360°亦可分割成十個(gè)區域  
PAR感應范圍：感應光譜400nm～700nm  
測量范圍0～2000μmol/㎡•S  
分析軟件：植物冠層分析
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℃