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手持式植物冠层图像分析仪SYS-GC2000

更新时间:2020-11-18

简要描述:

手持式植物冠层图像分析仪SYS-GC2000适用于生态学野外植物群体动态监测的研究与教学;也适用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的研究与教学。

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手持式植物冠层图像分析仪SYS-GC2000产品先容

植物冠层图像分析仪可测算植物冠层的太阳直射光透过率、天空散射光透过率、冠层的消光系数,叶面积指数和叶片平均倾角等,可用于农作物、果树、森林内冠层受光状况的测量和分析可用于不同植物群体结构的比较;可对农田作物群体生长过程进行动态监测适用于生态学野外植物群体动态监测的研究与教学;也适用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的研究与教学。

原理与方法

植物冠层图象分析仪采用了冠层孔隙率与冠层结构相关的原理。它是根据光线穿过介质减弱的比尔定律,在对植物冠层定义了一系列假设前提的条件下,采用半理论半经验的公式,通过冠层孔隙率的测定,计算出冠层结构参数。这是目前世界上各种冠层仪一致采用的原理。在上述原理下, 植物冠层图象分析仪采用的是对冠层下天穹半球图像分析测量冠层孔隙率的方法,该方法是各类方法中准确和省力、省时、快捷方便的方法。

功能特点

非破坏性地测定冠层结构

可以测量冠层内外的光合有效辐射(PAR)

手持式万向接头自动水平调整探头,无需三角架

随身携带的笔记本计算机可以帮助你正确选点取样,即时决定图像的取舍

由外接锂电池组提供电源便于观测和长时间测量,尤其适合完成野外繁重的观测任务

图像分析App可以任意定义图像分析区域(天顶角可分10区,方位角可分10区)。对 不同方向的冠层进行区域性分析时,可以任意屏蔽地物景像和不合理的冠层部分(如缺株、边行问题等)。对不同天顶角起始角和终止角的选择,可以避开不符合计算该冠层结构参数的冠层孔隙条件,通过手动调节阈值,可以更准确的测量出叶面积指数等参数

镜头角度:150°(或用户自选180°镜头。除用户有特殊需要,180°鱼眼镜头经常不适合

孔隙测量原理与方法所假设的前提条件,用于冠层结构分析是不适宜和不经济的)

分辨率:768×494pix

测量范围:天顶角由0°~75°

PAR感应范围:感应光谱400nm~ 700nm  测量范围0~2000μmol/㎡•S

分析App:植物冠层分析系统

显示和内存:决定于笔记本电脑的选择。

电 源:锂电池组

传输接口:USB

工作温度:0~55℃

手持式植物冠层图像分析仪SYS-GC2000结构组成

植物冠层图像分析仪由鱼眼图像捕捉探头(由鱼眼镜头及CCD图像传感器组成)、内置25个PAR传感器的测量杆(摇臂)、笔记本电脑、图像采集App及图像分析App、高容量的可充电电池组组成。鱼眼探头安装在一个很轻的摇臂的顶端,它可以获取150°视角的鱼眼图像。图像的显示和存贮由配置的笔记本计算机完成。

赛亚斯是一家生产制造植物生理仪器、植物冠层图像分析仪的厂家,如有需求请致电我企业,我企业会提供详细的植物冠层图像分析仪产品解决方案。

 拓展资料
植物的冠层分析在生产和研究中有着很广泛的应用,最直接的方法就是全株收获法,但由于实际应用中工作量过大和对植物会造成破坏的原因,存在一定的局限性。尽管使用扫描仪提高了工作效率,但每片叶子的扫描过程仍较繁琐。全株收获法是规范的叶面积测定方法,公认最准确,因而被用来校正其它简便LAI测定方法并评判其它方法的准确性。卫星遥感法能够确定植被的叶面积系数LAI,但小面积的斑块景观植被在遥感图像中难以区分,且其测量精度不高,如对水稻冠层遥感测定LAI与现场实测相关系数仅为0.6859;对城市森林遥感与实测LAI相关系数最大为0.66 。法国airphen植物冠层分析仪有较可靠的分析模型研究基础,在农林植物均匀冠层分析中得到了广泛的应用。它可以很好地测得叶面积指数LAI、平均叶倾角MTA、DIFN等参数。这些参数能很好地描述均匀植物冠层的状态,并应用于农田、作物冠层、人工林木、种苗、苗圃等生产和研究中。但不利于均匀植物冠层,如防护林带、果农间作以及植物个体态演替研究等领域。太阳辐射的测定先选取一个荆条丛样株,在测试点水平安装一个传感器,并在附近的开阔地面安装另一个传感器,同时测定透过荆条冠层前后的太阳辐射强度,计算冠层透射率。传感器是通过数据采集器自动采集数据的,将数据采集器设置每分钟采样一次,每株荆条灌丛样株采样5min,然后选下一荆条灌丛样株,重复以上测点的传感器布置和采样。直至所有的样株全部采样完成。从数据采集器上下载辐射测定数据,进行冠层透光率计算。

LAI的测量
LAI测量分为直接测量和间接测量,直接测量对叶片具有破坏性,如格点法、方格法、落叶收集法和分层收割法等。间接测量方法主要是通过光学仪器测量相关参数直接或间接推算得到LAI。应用比较多的就是间接测量方法。间接测量方法按照测量原理可分为两种,一种是基于冠层空隙大小的分布来确定的,如植物冠层分析仪和鱼眼镜头等。一种是基于冠层空隙率来确定的,如植被冠层分析仪。测量原理基于贝尔定律,结合Norman和Campbell线性最小二乘理论,可以反演出对应LAD区间的LAI分布,定量确定LAI和LAD的关系。Campbell椭球分布函数则可以拟合出不同树种分布参数,以LAD为纽带,对比分析两种理论可判断测量的准确性。 Norman和Campbell线性最小二乘理论所需要的已知参数包括:太阳天顶角、冠层下的透光率和叶片的聚集指数,计算出冠层的有效LAI,结合聚集指数推算出真正的有效LAI。太阳方位角即太阳所在的方位,指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角,可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。反演的过程其实就是求解多元方程组,因太阳天顶角的个数必须大于叶倾角在0°到90°内所分的区间个数,方程组才能解。最后根据反演得到的各个叶倾角区间内的有效LAI,可以得出对应区间的叶倾角概率密度分布情况,当叶倾角区间的个数越多叶倾角概率密度曲线就越平滑,但还需要通过线性回归分析来确定叶倾角区间个数是多少时。事实上叶倾角概率密度分布曲线属于单峰型曲线,无论区间个数多少,实测结果的叶倾角概率分布曲线介于线性最小二乘理论反演结果和Campbell函数拟合结果曲线之间。Campbell函数拟合的概率密度要比实测的要偏小,线性最小二乘理论由于得到的是对应叶倾角区间中值的离散结果,反演结果偏大在其他叶倾角区间时,两者存在一种互补关系。

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