GaiaSky-Vis&Nir 无人机载植被冠层可见&近红外反射光谱测试系统

太阳光诱导叶绿素荧光监测系统与旋翼无人机的结合开辟了精准农业监测的新型应用。叶绿素荧光包含丰富的光合信息,通过提取能够表征植被、农作物、叶片、树木冠层等反射光谱信号中的荧光信息,再结合荧光参数、叶绿素等生理生化参数(地面瞬时环境条件下测定), 可判断不同环境下(肥料、水分、病胁迫、病虫害等) 作物的叶绿素荧光光谱特征及其荧光指标与其他参数(对冠层温度、表面的辐照度、叶绿素含量测量)之间的关系, 因此机载叶绿素荧光监测技术是高效、适时、快速、灵敏、无损探测作物植被等生理状态及其与所处环境关系的理想监测技术,可广泛应用于评价植被等的健康状态。
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    GaiaSky-Vis&Nir 无人机载植被冠层可见&近红外反射光谱测试系统基本原理:

    太阳光诱导叶绿素荧光监测系统与旋翼无人机的结合开辟了精准农业监测的新型应用。叶绿素荧光包含丰富的光合信息,通过提取能够表征植被、农作物、叶片、树木冠层等反射光谱信号中的荧光信息,再结合荧光参数、叶绿素等生理生化参数(地面瞬时环境条件下测定), 可判断不同环境下(肥料、水分、病胁迫、病虫害等) 作物的叶绿素荧光光谱特征及其荧光指标与其他参数(对冠层温度、表面的辐照度、叶绿素含量测量)之间的关系, 因此机载叶绿素荧光监测技术是高效、适时、快速、灵敏、无损探测作物植被等生理状态及其与所处环境关系的理想监测技术,可广泛应用于评价植被等的健康状态。

    系统配置技术指标:

    反射光谱测量的是植被生化组分等对入射光谱的吸收信息,能够反演植物群体的生化组分浓度信息。通过获取植被冠层在350nm- 1700nm 范围内的反射光谱信息,可反映植被冠层的生长状态及生化组分信息。例如利用作物水分敏感波段960nm/1450nm 处的反射率可判断作物叶片、冠层的含水量关系。综合考虑叶片内部结构、叶片水分含量以及干物质等的影响,利用1600nm 与820nm 的反射率比值建立与等效水厚度EWT(Equivalent Water Thickness)的相关性。

    仅依靠反射率光谱不能直接揭示植被光合作用和冠层生理动态。通过获取植被叶片冠层等在680nm-800nm范围内的反射光谱信息, 可提取分析688nm 处的O2-B 和760nm 处的O2-A 的荧光信号(以荧光信号做出的曲线- 叶绿素荧光诱导动力学曲线)。植物荧光在揭示植物细胞生物物理过利用效率的特殊信息、植物活力和生物产量密切相连性。

    叶绿素荧光动力学技术在测定植物光合作用过程中光系统对光能的吸收、传递、耗散、分配等方面具有独特的作用,其叶绿素荧光参数更能表现植被的内在特点(如对各种生理参数(如叶面积指数LAI、植被覆盖度、生物量、含水量、植物种类等)、生化参数(光合色素、糖类、淀粉、蛋白质等)进行提取、预测和估计)程中,可以反映光能。

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