GaiaSky-Vis&Nir 無人機載植被冠層可見&近紅外反射光譜測試系統

太陽光誘導葉綠素熒光監測系統與旋翼無人機的結合開辟了精準農業監測的新型應用。葉綠素熒光包含豐富的光合信息,通過提取能夠表征植被、農作物、葉片、樹木冠層等反射光譜信號中的熒光信息,再結合熒光參數、葉綠素等生理生化參數(地面瞬時環境條件下測定), 可判斷不同環境下(肥料、水分、病脅迫、病蟲害等) 作物的葉綠素熒光光譜特征及其熒光指標與其他參數(對冠層溫度、表面的輻照度、葉綠素含量測量)之間的關系, 因此機載葉綠素熒光監測技術是高效、適時、快速、靈敏、無損探測作物植被等生理狀態及其與所處環境關系的理想監測技術,可廣泛應用于評價植被等的健康狀態。
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    GaiaSky-Vis&Nir 無人機載植被冠層可見&近紅外反射光譜測試系統基本原理:

    太陽光誘導葉綠素熒光監測系統與旋翼無人機的結合開辟了精準農業監測的新型應用。葉綠素熒光包含豐富的光合信息,通過提取能夠表征植被、農作物、葉片、樹木冠層等反射光譜信號中的熒光信息,再結合熒光參數、葉綠素等生理生化參數(地面瞬時環境條件下測定), 可判斷不同環境下(肥料、水分、病脅迫、病蟲害等) 作物的葉綠素熒光光譜特征及其熒光指標與其他參數(對冠層溫度、表面的輻照度、葉綠素含量測量)之間的關系, 因此機載葉綠素熒光監測技術是高效、適時、快速、靈敏、無損探測作物植被等生理狀態及其與所處環境關系的理想監測技術,可廣泛應用于評價植被等的健康狀態。

    系統配置技術指標:

    反射光譜測量的是植被生化組分等對入射光譜的吸收信息,能夠反演植物群體的生化組分濃度信息。通過獲取植被冠層在350nm- 1700nm 范圍內的反射光譜信息,可反映植被冠層的生長狀態及生化組分信息。例如利用作物水分敏感波段960nm/1450nm 處的反射率可判斷作物葉片、冠層的含水量關系。綜合考慮葉片內部結構、葉片水分含量以及干物質等的影響,利用1600nm 與820nm 的反射率比值建立與等效水厚度EWT(Equivalent Water Thickness)的相關性。

    僅依靠反射率光譜不能直接揭示植被光合作用和冠層生理動態。通過獲取植被葉片冠層等在680nm-800nm范圍內的反射光譜信息, 可提取分析688nm 處的O2-B 和760nm 處的O2-A 的熒光信號(以熒光信號做出的曲線- 葉綠素熒光誘導動力學曲線)。植物熒光在揭示植物細胞生物物理過利用效率的特殊信息、植物活力和生物產量密切相連性。

    葉綠素熒光動力學技術在測定植物光合作用過程中光系統對光能的吸收、傳遞、耗散、分配等方面具有獨特的作用,其葉綠素熒光參數更能表現植被的內在特點(如對各種生理參數(如葉面積指數LAI、植被覆蓋度、生物量、含水量、植物種類等)、生化參數(光合色素、糖類、淀粉、蛋白質等)進行提取、預測和估計)程中,可以反映光能。

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