传统测量叶绿素含量主要是采用化学分析方法,此方法准确度较高,但是成本高、耗时长,操作复杂,且化学试剂的使用容易对环境造成污染。
NDVI、NDRE、PPR和CCCI植被指数的测量多采用光辐射传感器,测量相应波段的植被反射光与入射光的比率得到,此方法需要进行繁琐的后期计算才可以得到指数值,目前便携式多光谱测量仪可以实现植被指数的快速测量,但无法在线长期连续监测。而高光谱成像系统数据信息量大,后期数据编译专业能力要求高,且价格偏贵。
在线冠层叶绿素观测系统可以直接测出冠层叶绿素含量(单位:mg/m2)、NDVI、NDRE、PPR&CCCI植被指数,无需后期计算、可以实现连续在线监测。
冠层叶绿素含量探头NDVI、NDRE、PPR&CCCI探头
一、特点
√4个植被指数同时测量只需一个探头,无需后期计算;
√直接测得叶绿素含量(单位:mg/m2),采用叶绿素荧光比率技术,不受外界环境光的影响;
√非接触式快速测量。
二、主要应用
可评估作物养分情况、胁迫情况、以及产量情况。
1、冠层叶绿素含量(mg/m2),可用于测量:
√作物养分情况,氮素水平
2、NDVI归一化植被指数,可用于测量:
√作物冠层水分情况、干旱胁迫
√作物氮素水平
√作物叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶黄素和花青素含量
√作物叶面积指数
√有无病害、感染病虫害的程度
√预测作物产量、生物质含量
3、NDRE归一化红边指数,是NDVI的改进型,它对叶冠层的微小变化、林窗片断和衰老非常灵敏。它可用于精细农业、森林监测、植被胁迫性探测等,可用于测量:
√作物成熟度(UsingNormalizedDifferenceRedEdgeIndextoAssessMaturityinCotton,CropPhysiology&Metabolism,CoreyN.Thompson,2019)
√作物氮含量
√评估产量、种子蛋白质含量(Cropsensorbasednon-destructiveestimationofnitrogennutritionalstatus,yield,andgrainproteincontentinwheat,Agriculture,2020,)
4、PPR植物色素比率(R550-R450)/(R550+R450),可用于测量:
√作物氮含量
√籽粒蛋白质含量
√冠层叶绿素含量
5、CCCI冠层叶绿素含量指数(CCCI=NDRE/NDVI),可用于测量:
√作物冠层氮含量
三、技术参数
3.1叶绿素含量探头技术参数:
Ø测量参数:CFR或叶绿素荧光比率(F735/F700),叶绿素含量mg/m2;
Ø测量面积:10cm—1.2m直径
Ø光源:LED460nm蓝二极管的半带宽为15nm。
Ø检测器:两个固态高灵敏度探测器。提供带宽限制滤波器。同时进行双波长检测。700nn至710nm,以及730nm至740nm。
Ø测量模式:单独测量或测量平均
Ø重复性:取决于信号强度。对于信号强度较低的样品,建议对多次测量取平均值。
Ø对于信号强度高的样品,比率值通常为+/-0.03或更高;
Ø安装:标准三角支架
3.2NDVI、NDRE、PPR&CCCI光谱指数探头技术参数:
Ø测量参数:NDVI,NDRE,PPR,CCCI
Ø测量面积:10cm—1.2m直径
Ø调制光设计:防止光化光强度差异
ØNDVI归一化植被指数
NDVI-(r850-r720)/(r850+r720),
范围:0-1.00
ØNDRE归一化红边指数
NDRE-(r720-r660)/(r720+r660),
范围:0-1.00
ØPPR植物色素比率
PPR-(r540-r450)/(r540+r450),
范围:0-1.00
ØCCCI冠层叶绿素含量指数
CCCI-NDRE/NDVI
范围:0-1.00
Ø安装:标准三角支架
3.3数据采集器技术参数:
Ø采样速率:1~10000点每秒,根据不同测量自动选择
Ø存储空间:2GB
Ø算法:25ms内8点平均值计算FM,FM',FO,&FS,降低噪音值
Ø输出:CSV文件,可以通过wifi,以太网、U盘传输;可选手机、无线点对点、卫星电话传输方式
Ø供电:可以根据要求提供外部12伏电池。可以使用太阳能电源和主电源。
Ø操作温度:-10℃~+50℃