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農(nóng)作物光譜測量系統(tǒng)

儀器介紹：嵌入式系統(tǒng)、7寸IPS觸摸屏、光纖光譜光路結(jié)構(gòu)、內(nèi)置5W/10W A光源、Y開分叉光纖、保存格式（PDF、EXCLE每nm標(biāo)準(zhǔn)值、測試值、GDF）、原始AD值及A光源標(biāo)定值的校準(zhǔn)值和測試值查看及保存

測試參數(shù)：反射率、不同波段反射率、吸光度、色品坐標(biāo)、波長、色溫、輻照度、AD值、色純度等

波長范圍：380-950nm（特殊定制）

產(chǎn)品特點：

■  操作簡單、測量速度快、精度高、性能穩(wěn)定等特點。

■  采用先進(jìn)的光譜測量技術(shù)、可進(jìn)行快速、全光譜測量。

■  光譜范圍：400-1000nm,重復(fù)性誤差不大于0.5%。

■  測量參數(shù)含光譜、透過率、色坐標(biāo)、主波長等。

■  軟件內(nèi)置強(qiáng)大測量分析管理軟件，可根據(jù)客戶要求進(jìn)行測自定義測量方案、譜圖數(shù)據(jù)處理、質(zhì)檢功能、CIE顏色測量功能

應(yīng)用范圍：各類反射、吸光度測試——植物葉面光譜分析、水果糖分分析、各類材料的反射率測試

     400nm-700nm：在550nm處有一個反射峰，該峰形成于葉子內(nèi)部的葉綠素a，b以及在450nm與640nm-680nm為中心有兩個強(qiáng)烈的吸收帶，以及胡蘿卜素葉黃素在430nm-480nm有強(qiáng)烈的吸收帶所致，這也是葉片表現(xiàn)為綠色的原因。在這波段范圍內(nèi)，植被的波譜特征基本上被葉綠素、胡蘿卜素所控制，前者占總吸收量的65%-75%，后者占總吸收量的25%-35%。

     700nm-800nm：該部分形成一個強(qiáng)烈的陡坡，是由于葉片的柵欄組織結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的強(qiáng)反射形成的，是植被*的光譜特征，稱為“紅邊"，紅邊的陡峭程度決定了植被葉片的健康程度。Sentinel-2也是一個在植被紅邊處有三個波段的傳感器。

      800nm-1100nm：這一波段葉片的吸收作用基本可以忽略，散射作用占據(jù)了主導(dǎo)地位，投入葉子內(nèi)部的光線，因細(xì)胞壁與細(xì)胞孔腔的折射率有明顯的差異，而造成光線在葉子內(nèi)部的多次反射與折射，向上折射穿出上表皮層便構(gòu)成反射光，向下折射穿出下表皮層便形成透射光，這一過程具有明顯的隨機(jī)性質(zhì)，因此反射率與透射率是相近的。這一波段范圍內(nèi)具有很寬很強(qiáng)的反射峰是植被所*有的光譜特征，在葉子發(fā)生枯萎或因缺水而凋謝，便意味著細(xì)胞的萎l縮，折射率差異的減少，其宏觀表現(xiàn)為這一波段的反射率值明顯下降。

農(nóng)作物光譜測量系統(tǒng)

在可見光波段內(nèi)，各種色素是支配植物光譜響應(yīng)的主要因素，其中葉綠素所起的作用最為重要。在中心波長分別為0.45μm（藍(lán)色）和0.65μm（紅色）的兩個譜帶內(nèi)，葉綠素吸收大部分的攝入能量，在這兩個葉綠素吸收帶間，由于吸收作用較小，在0.54μm（綠色）附近行程一個反射峰，因此許多植物看起來是綠色的。除此之外，葉紅素和葉黃素在0.45μm（藍(lán)色）附近有一個吸收帶，但是由于葉綠素的吸收帶也在這個區(qū)域內(nèi)，所以這兩種黃色色素光譜響應(yīng)模式中起主導(dǎo)作用。

對于健康的綠色植物而言，其光譜曲線主要有一下四個特征：①在可見光波段（0.4~0.76 um）的反射率較大，在0.33~0.45 um和0.67 um處的藍(lán)、紅光呈低谷。其原因是植物頁面反射的主要因素是葉綠素，而葉綠素對藍(lán)光和和紅光強(qiáng)吸收且反射率非常低。同時葉綠素對綠光（0.52 um ~ 0.6 um）有一個弱的反射，所以光譜曲線會出現(xiàn)一個小的局部峰值。②在近紅外波段（0.68~0.75），植物葉面的反射率急劇增加，所以對應(yīng)的光譜曲線在近紅外波段出現(xiàn)一個陡坡。同時，不同的植物的光譜位置和斜率基本保持一致。③植物在0.75 um ~1.3 um保持較高的反射率。其主要原因是此時葉面光譜反射特征主要受細(xì)胞結(jié)構(gòu)和葉冠結(jié)構(gòu)控制，隨著植被光譜特性的不斷深入，根據(jù)大部分植物的光譜特征，近年來逐漸形成了如下九個植被光譜的特征參數(shù):

        紅邊（RE），紅邊是植被在0.67 um ~0.74 um 反射率最高最快的點，是綠色植被*顯著的標(biāo)志。紅邊一般用位置和斜率兩個參數(shù)來描述。一階導(dǎo)數(shù)最大的位置即為紅邊的位置，紅邊的斜率與植被的覆蓋度、葉面積指數(shù)等參數(shù)有關(guān)，覆蓋度越高，葉綠素的含量越高，紅邊斜率越大。

        藍(lán)邊（BE），藍(lán)邊是指藍(lán)色光在0.49~0.53 um 之間一階段數(shù)最大值的位置。

        黃邊（YE），黃邊是指黃色光在0.55~0.58 um 之間一階段數(shù)最小值的位置。

Y型 光纖

        歸一化差異植被指數(shù)（NDVI）。NDVI是指兩種不同波段范圍內(nèi)植被的關(guān)鋪反射率差值與其和值的比值，或者是多波段上的光譜反射率的加權(quán)差值與加權(quán)累計之間的比值。

        植被葉面積指數(shù)(LAI)，是指單位面積內(nèi)植被所有葉面積的綜合除以單位面積。是植被冠層結(jié)構(gòu)的一個重要指標(biāo)。

        紅邊一階段數(shù)最大值（DRE），對植被的葉面指數(shù)反映極為敏感，與綠色植被的覆蓋度有非常緊密的線性關(guān)系。

原始AD值 

        葉面葉綠素指數(shù)（LCI），LCI 對葉綠素很敏感，但對于葉面積散射和葉面內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化并不敏感，所以LCI*適用于高葉綠素的區(qū)域。

        葉面水含量指數(shù)（WI）。WI是比較0.97 um 水吸收波段和0.90 um的反射率相對而定的參數(shù)。

        歸一化差異水體指數(shù)（NDWI）。是反應(yīng)植被葉面水含量的參數(shù)，是根據(jù)1.24 um水吸收波頓和0.86 um 的反射率相對而定的參數(shù)，它隨著綠色植被葉面水含量的增加而增加。