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簡要描述:傳統(tǒng)測量葉綠素含量主要是采用化學(xué)分析方法,此方法準(zhǔn)確度較高,但是成本高、耗時長,操作復(fù)雜,且化學(xué)試劑的使用容易對環(huán)境造成污染。
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在線冠層葉綠素觀測系統(tǒng)
傳統(tǒng)測量葉綠素含量主要是采用化學(xué)分析方法,此方法準(zhǔn)確度較高,但是成本高、耗時長,操作復(fù)雜,且化學(xué)試劑的使用容易對環(huán)境造成污染。
NDVI、NDRE、PPR和CCCI植被指數(shù)的測量多采用光輻射傳感器,測量相應(yīng)波段的植被反射光與入射光的比率得到,此方法需要進(jìn)行繁瑣的后期計算才可以得到指數(shù)值,目前便攜式多光譜測量儀可以實現(xiàn)植被指數(shù)的快速測量,但無法在線長期連續(xù)監(jiān)測。而高光譜成像系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息量大,后期數(shù)據(jù)編譯專業(yè)能力要求高,且價格偏貴。
在線冠層葉綠素觀測系統(tǒng)可以直接測出冠層葉綠素含量(單位:mg/m2)、NDVI、NDRE、PPR & CCCI植被指數(shù),無需后期計算、可以實現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測。
一、特點 ü 4個植被指數(shù)同時測量只需一個探頭,無需后期計算; ü 直接測得葉綠素絕對含量(單位:mg/m2),采用葉綠素?zé)晒獗嚷始夹g(shù),不受外界環(huán)境光的影響; ü 非接觸式快速測量。 | 非接觸式測量 |
二、主要應(yīng)用
可評估作物養(yǎng)分情況、脅迫情況、以及產(chǎn)量情況 。
1、 冠層葉綠素含量(mg/m2),可用于測量:
ü 作物養(yǎng)分情況,氮素水平
2、 NDVI歸一化植被指數(shù),可用于測量:
ü 作物冠層水分情況、干旱脅迫
ü 作物氮素水平
ü 作物葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、葉黃素和花青素含量
ü 作物葉面積指數(shù)
ü 有無病害、感染病蟲害的程度
ü 預(yù)測作物產(chǎn)量、生物質(zhì)含量
3、 NDRE歸一化紅邊指數(shù),是NDVI的改進(jìn)型,它對葉冠層的微小變化、林窗片 斷和衰老非常靈敏。它可用于精細(xì)農(nóng)業(yè)、森林監(jiān)測、植被脅迫性探測等,可用于測量:
ü 作物成熟度(Using Normalized Difference Red Edge Index to Assess Maturity in Cotton,Crop Physiology & Metabolism,Corey N. Thompson, 2019)
ü 作物氮含量
ü 評估產(chǎn)量、種子蛋白質(zhì)含量(Crop sensor based non-destructive estimation of nitrogen nutritional status, yield, and grain protein content in wheat,Agriculture ,2020,)
4、 PPR植物色素比率(R550-R450)/(R550 + R450),可用于測量:
ü 作物氮含量
ü 籽粒蛋白質(zhì)含量
ü 冠層葉綠素含量
5、 CCCI冠層葉綠素含量指數(shù)(CCCI=NDRE/NDVI),可用于測量:
ü 作物冠層氮含量
三、 技術(shù)參數(shù)
3.1 葉綠素含量探頭技術(shù)參數(shù):
Ø 測量參數(shù):CFR或葉綠素?zé)晒獗嚷剩?/span>F735/F700),葉綠素含量mg/m2;
Ø 測量面積:10cm—1.2m直徑
Ø 光源:LED 460 nm藍(lán)二極管的半帶寬為15nm。
Ø 檢測器:兩個固態(tài)高靈敏度探測器。 提供帶寬限制濾波器。同時進(jìn)行雙波長檢測。 700nn至710nm,以及730 nm至740 nm。
Ø 測量模式:單獨測量或測量平均
Ø 重復(fù)性:取決于信號強度。對于信號強度較低的樣品,建議對多次測量取平均值。
Ø 對于信號強度高的樣品,比率值通常為+/-0.03或更高;
Ø 安裝:標(biāo)準(zhǔn)三角支架
3.2 NDVI、NDRE、PPR & CCCI光譜指數(shù)探頭技術(shù)參數(shù):
Ø 測量參數(shù):NDVI, NDRE, PPR, CCCI
Ø 測量面積:10cm—1.2m直徑
Ø 調(diào)制光設(shè)計:防止光化光強度差異
Ø NDVI歸一化植被指數(shù)
NDVI - (r850-r720)/(r850+r720),
范圍: 0-1.00
Ø NDRE歸一化紅邊指數(shù)
NDRE- (r720-r660)/(r720+r660),
范圍: 0-1.00
Ø PPR植物色素比率
PPR - (r540-r450)/(r540+r450),
范圍: 0-1.00
Ø CCCI冠層葉綠素含量指數(shù)
CCCI - NDRE/ NDVI
范圍: 0-1.00
Ø 安裝:標(biāo)準(zhǔn)三角支架
3.3 數(shù)據(jù)采集器技術(shù)參數(shù):
Ø 采樣速率: 1~10000點每秒,根據(jù)不同測量自動選擇
Ø 存儲空間: 2GB
Ø 算法:25ms內(nèi)8點平均值計算FM, FM', FO, & FS,降低噪音值
Ø 輸出: CSV文件,可以通過wifi,以太網(wǎng)、U盤傳輸;可選手機(jī)、無線點對點、衛(wèi)星電話傳輸方式
Ø 供電:可以根據(jù)要求提供外部12伏電池??梢允褂锰柲茈娫春椭麟娫?。
Ø 操作溫度: -10℃~+50℃
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