植物冠層圖像分析儀

    植物冠層圖像分析儀在生產(chǎn)和研究中有著很廣泛的應用,，直接的方法就是全株收獲法,，但由于實際應用中工作量過大和對植物會造成破壞的原因，存在一定的局限性,。盡管使用掃描儀提高了工作效率,，但每片葉子的掃描過程仍較繁瑣。全株收獲法是規(guī)范的葉面積測定方法,，*準確,，因而被用來校正其它簡便LAI測定方法并評判其它方法的準確性。衛(wèi)星遙感法能夠確定植被的葉面積系數(shù)LAI,，但小面積的斑塊景觀植被在遙感圖像中難以區(qū)分,，且其測量精度不高,，如對水稻冠層遙感測定LAI與現(xiàn)場實測相關系數(shù)僅為0.6859；對城市森林遙感與實測LAI相關系數(shù)大為0.66,。

    1,、Airphen植物冠層分析儀配有6個波段：450-900nm（450nm，530nm,，570nm，675nm,，730nm,，850nm），可測量多達幾十種植被指數(shù),；采用雙視場角設計,，極大提升了科研調(diào)查效率，而上其他品牌的產(chǎn)品不具備雙視場角,，調(diào)查效率是很有限的,。

    2、Airphen植物冠層分析儀具有的強大的散熱系統(tǒng)能保證產(chǎn)品在運行過程中的穩(wěn)定性,，而其他品牌不具備強大的散熱系統(tǒng),，所以其產(chǎn)品的運行穩(wěn)定性是有待考量的。

    3,、Airphen植物冠層分析儀專門針對大疆無人機開發(fā)了云臺,，可保護相機系統(tǒng)的安全使用以及減少相機拍攝的晃動。

    4,、Airphen植物冠層分析儀可集成同步RGB相機和熱成像相機,，解決了紅外成像無法精確定位的難題，所獲得數(shù)據(jù)可用于數(shù)字高程等系列研究,，應用于近地遙感地理勘測,、環(huán)境調(diào)查、農(nóng)業(yè)表型,、精準農(nóng)業(yè),、生態(tài)研究等領域。

    5,、針對Airphen植物冠層分析儀系統(tǒng)在Agisoft的基礎上開發(fā)了的圖像處理插件,，使后期的圖像處理更加簡單化，其他品牌是不具備的,。

    6,、通過連接手機進入控制客戶端，操作簡單方便,，后期的圖像數(shù)據(jù)處理在云端處理器完成,，無須軟件操作就可得到想要的數(shù)據(jù),。

    7、我們的多光譜相機配套的參考板材質(zhì)不怕磨損,，不屬于易損耗品,，而其他品牌的參考板均屬于易耗品，增加了后期使用過程中的成本,。

技術參數(shù)

    重量：500g(備選700g,，2節(jié)電池)
    尺寸：140*92*102 mm
    內(nèi)存：40Go (可達備選240Go )
    波長（nm）：450,532,568,675,730,850
    操作角度：35°(備選20°)
    獲取速度：2幀/ 秒
    圖片尺寸：1280*960
    操作時間：1h(1電池)2h(2電池)
    6同步快門傳感器
    1280x960像素tiff，12bit
    2幀/秒,，12bit
    可配置波段450-950nm
    視角可配25°~60°
    使用不同傳感器進行同步TIR,RGB
    SD卡存儲
    內(nèi)置或外置GPS
    人體工程學無線界面
    低能耗7w/h
    輕便200g
    緊湊,、容易集成
    可計算寬范圍的VI值

參數(shù)

    AIRPHEN配有基于數(shù)學算法GAI估算法的6個波段相機系統(tǒng)。通過圖像疊加,，在不同測量通道內(nèi)提供多角度圖像,。以下所提到的參數(shù)，基礎均是依據(jù)文章算法計算或依據(jù)現(xiàn)有的業(yè)界通用算法和稱呼,，如同現(xiàn)成的手持冠層分析儀一樣,，這些指數(shù)已經(jīng)體現(xiàn)在相機測量之中，所拍攝的圖像,，可以傳到Hi-phen的數(shù)據(jù)庫進行處理,，另外因為該相機的系統(tǒng)的*性，可以利用該系統(tǒng)做新穎性研究,，發(fā)比較好的文章,，所測量參數(shù)包括：綠地指數(shù)是一個主要的農(nóng)業(yè)過程變量，用于決策系統(tǒng);可計算寬范圍VI值(植被指數(shù));NDVI歸一化差值植被指數(shù),；PRI:光反射指數(shù)以及陸地葉綠素指數(shù)MTCI, MCARI2等,。

測量指標

    綠地指數(shù)是一個主要的農(nóng)業(yè)過程變量，用于決策系統(tǒng),。配備有6個波段相機系統(tǒng),，基于數(shù)學算法GAI估算法。圖像疊加,，在不同測量通道內(nèi)提供多角度圖像,。利用6個波段的的反射以及對每個獨立成像特殊向陽角度取景，生成瀏覽表,，將PROSAIL輻射傳輸模型反轉,。與單個圖像對應的平均整體方案容許對錯誤反轉問題進行調(diào)節(jié)。要獲得穩(wěn)定GAI估值,，需要大約6幀圖像,。相對應的均方根誤差值用作相關不定性的一個指標。與基于地面的測量相比,，UAS GAI在小麥和油菜上方的精度大約是0.2,。歸一化反射率與反射率相比,，GAI估值性能大為改善。實驗觀察到UAS無人機不同獲取時期的估算值的高重復性,。利用紅波邊緣波歸一化反射率,，帶來從低到中GAI估值的30%（10%）的精度提升。該產(chǎn)品也可用于其它地塊,、森林調(diào)查,、病蟲害防治等。
    植被指數(shù)：主要反映植被在可見光,、近紅外波段反射與土壤背景之間差異的指標,，各個植被指數(shù)在一定條件下能用來定量說明植被的生長狀況。
    歸一化差值植被指數(shù)：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R),，或兩個波段反射率的計算。
    1,、NDVI的應用：檢測植被生長狀態(tài),、植被覆蓋度和消除部分輻射誤差等
    2、-1<=NDVI<=1,，負值表示地面覆蓋為云,，雪等。對可見光高反射,；0表示有巖石或裸土等,，NIR和R近似相等；正值,，表示有植被覆蓋,，且隨覆蓋度增大而增大。
    3,、NDVI的局限性表現(xiàn)在,，用非線性拉伸的方式增強了NIR和R的反射率的對比度。對于同一幅圖象,，分別求RVI和NDVI時會發(fā)現(xiàn),，RVI值增加的速度高于NDVI增加速度，即NDVI對高植被區(qū)具有較低的靈敏度,。
    4,、NDVI能反映出植物冠層的背景影響，如土壤,、潮濕地面,、雪、枯葉,、粗糙度等,，且與植被覆蓋有關,。   
    光反射指數(shù)：光化學植被指數(shù)PRI定義為531am和570nm處反射率的歸一化植被指數(shù),這一指數(shù)能夠成功的估算葉片尺度、冠層尺度和景觀尺度的光能利用率LUE,進而可以提高凈初級生產(chǎn)力NPP的估算精度,因而PRI有著廣闊的應用前景,。
    陸地葉綠素指數(shù)：該指數(shù)是葉綠素提取精度,很好地監(jiān)測植被葉綠素含量的潛力,。