冠层分析系统详细介绍
植物冠层分析仪参数及使用介绍
植物冠层分析仪参数及使用介绍
用于植物生理研究的仪器有很多，植物冠层分析仪就是其中的一款仪器设备。
什么是植物冠层分析仪？植物冠层分析仪是一种能够精准测量植物叶面积指数、叶片平均倾角、散射辐射透过率、不同太阳高度角下的直射辐射透过率等指标的植物生理仪器。
为什么要对植物冠层进行分析呢？在植物生长过程中，有很多因素都影响着植物的正常生长状况，比如种子质量、种植技术等等，而这些都是人为可以控制的，像植物冠层这样的人们是无法掌控的，有研究表明，植物的冠层与植物的生长有着密切的关系，研究作物冠层，能够研究光能对植物生长的促进作用，为此，植物冠层分析仪的测量的精确度就显得非常重要了。
TOP-1200植物冠层分析仪/冠层分析系统选用敏感波段的光源照射作物冠层，感光部件同步获取冠层反射光谱信息，耦合作物生长监测诊断模型，获取作物生长信息，并诊断作物氮素匮缺情况。
仪器具有准确、省时省力、快捷方便的特点。
目前，该仪器已经广泛的应用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的教学、研究工作当中，能有效帮助人们进行科学种植、施肥，使作物处于更有利的生长态势，以达到优质高产目的。
而且，托普云农植物冠层分析仪的使用方法也很简单，直接连接主机和传感器，长按开机键开机，即可进行采集数据。
用户可以选择自动采集和手动采集两种模式，自动采集：按菜单键进入采集设置的自动采集，然后调节传感器的高度就可以进行采集数据。
手动采集：手持传感器，进行手动采集。
可以说，植物冠层分析仪的出现解决了冠层系统测量工作这一难题，如果没有该仪器，这项工作既费时又费力，研究植物光合效率与其生长特点之间的关系也是难上加难，而这款仪器出现之后，这些困难就迎刃而解了。
冠新系统公卫知识讲解
冠新系统公卫知识讲解全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：冠新系统公卫知识讲解近年来，冠状病毒疫情爆发，人们对公共卫生问题的关注度大幅提升。
为了更好地应对突发公共卫生事件，各国纷纷加强公共卫生体系建设，其中不乏冠新系统的出现。
冠新系统是一种基于数据分析和信息技术的公共卫生管理系统，能够帮助卫生部门更好地监测、预测和应对传染病疫情。
下面我们就来详细介绍一下冠新系统的相关知识。
一、冠新系统的定义及作用冠新系统是一种综合应用信息技术、统计学和公共卫生学知识的系统，旨在提高疫情监测、应急响应和信息共享能力，为公共卫生部门提供决策支持。
通过监测病例数据、传播路径、患者密切接触者等信息，冠新系统能够帮助卫生部门及时发现和控制传染病的暴发，并提供有效的防控措施。
二、冠新系统的主要功能1. 疫情监测：冠新系统通过实时监测病例数据、疾病传播路径等信息，帮助卫生部门全面了解疫情的发展态势，及时发现疫情趋势和高风险地区，为制定针对性的防控措施提供数据支持。
2. 预测分析：冠新系统能够通过数据模型和算法对疫情走势进行预测分析，为卫生部门提供科学依据和决策参考，帮助其及时调整应对措施，有效控制疫情的扩散。
3. 应急响应：冠新系统能够快速响应突发公共卫生事件，并提供应急预案、资源调配等支持，帮助卫生部门迅速组织应对工作，减少疫情的影响。
4. 信息共享：冠新系统能够实现数据共享和交换，促进卫生部门、医疗机构和疾控中心之间的信息互通，建立协同工作机制，提高公共卫生工作的效率和协同性。
在冠状病毒疫情期间，冠新系统发挥了重要作用。
以中国为例，中国政府利用冠新系统对疫情进行监测和控制，成功阻止了疫情的扩散，为全球其他国家提供了有益经验。
在其他国家，冠新系统也被广泛应用于传染病监测、疫情预测和卫生资源调配等方面，取得了显著成效。
四、建设冠新系统的建议1. 加强数据采集：建设冠新系统需要大量的数据支持，建议各卫生部门加强数据的统一采集和共享，确保数据的准确性和实时性。
植物冠层分析仪的操作介绍
植物冠层分析仪的操作介绍什么是植物冠层分析仪植物冠层分析仪（Plant Canopy Analyzer）是一种用于测量植物覆盖度和植物冠层结构的工具。
它通过使用数字影像分析技术来获取大面积植被的生物学信息，例如植被密度、叶面积指数、植被高度等。
操作前准备在开始使用植物冠层分析仪之前，需要对设备进行一些准备工作：1.充电：确保设备电量充足，避免在使用过程中电力不足的情况发生。
2.测量站点准备：选择好测量站点，尽量避免有建筑物等遮挡物干扰。
3.数据记录与存储：选择与植物冠层分析仪兼容的软件，并测试是否可以成功连接。
操作步骤第一步：设备的设置将植物冠层分析仪放在测量站点上，按照设备说明书进行设置，例如语言选择、时间设置等。
第二步：连接电脑将植物冠层分析仪与电脑通过连接线（例如 USB）进行连接，并确保设备能够成功连接到电脑。
第三步：打开软件并设置参数打开植物冠层分析软件，选择合适的参数进行设置，如图像层面分析、数据存储位置、采集模式（自动/手动）等。
第四步：开始测量点击“开始测量”按钮，进行植物冠层分析。
在采集数据的同时，还可以通过软件实时查看相应的检测结果。
第五步：结束测量当完成了所需的测量时，可以选择结束测量并将数据存储到指定位置。
同时，还需注意将设备正确地关闭并存放好。
使用注意事项1.测量时尽量避免有建筑物、人行道、道路等遮挡物。
2.设备在测量前要进行一定的准备工作，如充电、设置时间等。
3.在测量过程中，要注意设备的保护，避免摔落、强震等情况。
同时也应避免设备长时间暴露在阳光直射下，防止电池、机器发热。
4.操作过程中，建议尽量在原地不要移动设备，以免影响测量数据的准确性。
结语本文介绍的是植物冠层分析仪的使用方法及操作注意事项。
虽然正确的使用方法可以提高设备的测量精度和效率，但我们还需要注意保护设备并遵守操作规程，以确保测量结果的准确性。
冠层分析仪可分析测量的指标
冠层分析仪可分析测量的指标
在植物生理研究中，研究人员需要对植物进行研究的项目有很多，而随着科学技术的发展，要想提高科学实验研究结果的准确性，就必须借助相关的植物生理仪器设备，冠层分析仪就是植物生理研究中重要的仪器之一，该仪器的投入及应用，不仅不会损伤植物，而且检测结果的准确性非常的高。
那么，冠层分析仪可以分析测量的指标有哪些呢？
冠层分析仪也叫植物冠层分析系统，该系统采用可见/近红外光反射光谱技术和多通道光谱信息扫描技术，可快速测定植被表面参数、植物冠层信息、植物养分信息、土壤养分信息、环境参数、植物病虫害程度等指标。
通过测定这些指标，进而更好的了解作物的生长信息，并诊断植物的氮素匮缺情况。
就拿氮来说，氮是植物生长中氮是植物生长必需的重要营养元素之一，为植物的光合作用提供重要支持，对植物的生长、产量和品质有着极为显著的影响。
而且，几乎所有植物对氮素营养都很敏感，当植株缺氮时，蛋白质合成减少、细胞分裂减慢、早熟低产等；而当植株氮素过剩时，蛋白质合成增加、碳水化合物大量消耗、徒长减产等。
所以，利用冠层分析仪探究氮素的匮缺情况，保证氮肥的合理使用，则有利于加快植物生长点的生长，抽发新梢、心叶，快速生长。
以上就是冠层分析仪可以测量的指标分析，一直以来，精细化农业的发展都离不开专业仪器的帮助，只有使用专业仪器才能准确获取植物生理数据。
而托普云农TOP-1200冠层分析仪在研究植物生理研究中的应用，则大大的减少了研究人员获取数据的时间，使冠层的结构分析过程更加的准确、高效。
目前，该设备已经广泛的应用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的教学、研究工作当中，能有效帮助人们进行科学种植、施肥，使作物处于更有利的生长态势，以达到优质高产目的。
LAI-2200C植物冠层分析仪DQR
Who’s Minding the Planet?
孤立木测量3---孤树测量
孤树测量由于冠层的形状是不均匀的，Vector路径长需要您来指定，见 下图所示提供坐标值，即可以利用重计算软件进行修改了。
Who’s Minding the Planet?
针叶树测量的考虑
由于针叶树种叶片的排列是高度有序的，这违背了LAI-2200的测量基本 假设。因此，根据辐射模型，测量可能存在LAI的低估现象。LAI-2200测量 的实际上是“Shoot面积指数”，而不是“Needle area index”。建议在LAI 的基础上乘以系数R来修正。
仪器组成
Who’s Minding the Planet?
Who’s Minding the Planet?
2250光学探头构造图
Who’s Minding the Planet?
7°：0°--13° 38°：32°--44° 68°：62°--74°
23°：16°--29° 53°：46°--59°
测量参数
测量叶面积指数（LAI） 计算叶面积标准误（SEL） 测量无截取散射（DIFN） 测量平均叶倾角（MTA） 计算平均倾角标准误（SEM） 表观聚类因子（ACF） GPS数据（latitude/longtitude/altitude）
叶面积指数（LAI）
LAI回答“有多少叶片”，尽管LAI字面上是 指“叶面积指数”，但LAI-2200是测量所有挡光 的物体。LAI没有单位，可认为是叶面积/地面积。
使用180度或更小视野的遮盖帽（遮挡树干），传感器紧贴树干。下图 右显示了两种方法，但是要注意的是如果采用方法2的话，那么您需要利用 重计算程序把看不到叶片的第5环蒙蔽掉。
如果附近有其他的树，那么您应该使用视野更小的遮盖帽以避免这种误 差（见下图左）。但是要注意的是您需要根据视野的大小来确定B阅对称的，那么您应该采用不同的 文件来进行测量并做平均，见下图中。
几种冠层分析仪的介绍
冠层通常与植物的光能利用、生长发育有关，它会影响植物生态系统的能量交换以及作物产量。
对于冠层的研究分析，我们可以使用冠层分析仪获取相关数据，例如叶片倾角、叶面积指数等是描述植被形态结构的重要参数，它们对植被冠层内的能量传输和辐射分布过程有很大的影响。
叶片是植物与外界进行相互作用的一个重要器官，叶面积指数则是定量描述植被进行光合作用、呼吸作用、蒸腾作用的一个参数，被定义为单位地表面积上植被冠层叶面积的一半。
对于叶面积指数的地面测量方法，分为直接和间接测量。
在众多地面测量方法中，利用摄影成像技术获取植被叶面积指数是其中的一种重要分支。
托普冠层分析仪就是采用成像方法进行测量的，其基本原理是通过对植物冠层进行单一角度或者多角度拍照，并采用一种合适的分类方法，根据拍照的角度不同，进行处理后得到植物冠层单一角度或者多角度间隙率，然后根据间隙率模型推算叶面积指数。
农业生产中，在某一范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。
当叶面积增加到一定的限度后，冠层之间会发生叶片的重叠，光照无法充分利用，光合效率减弱，产量反而下降。
而冠层分析仪的应用，可以帮助技术人员了解和掌握作物冠层部分的受光状况，有助于农林业冠层研究工作的进行。
1、TOP-1000冠层分析仪：可广泛应用于农业生产和农业科研，为进行冠层光能资源调查，测量植物冠层中光线的拦截，研究作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系，本仪器用于400nm～700nm波段内的光合有效辐射（PAR）测量、记录。
测量值的单位是平方米/秒上的微摩尔（μmols-1m-2）。
2、TOP-1200植物冠层分析仪：采用可见/近红外光反射光谱技术和多通道光谱信息扫描技术，可快速测定植被表面参数、植物冠层信息、植物养分信息、土壤养分信息、环境参数、植物病虫害程度等；具体可分析植被指数RVI、NDVI、作物叶层含氮量、氮积累量、叶面积指数、叶干重等参数。
3、TOP-1300冠层图像分析仪（叶面积指数仪）：植物冠层分析仪可测量叶面积指数、叶片平均倾角、散射辐射透过率、不同太阳高度角下的直射辐射透过率、不同太阳高度角下的消光系数、叶面积密度的方位分布、冠层内外的光合有效辐射（PAR）等。
植物冠层分析仪的测量原理 分析仪工作原理
植物冠层分析仪的测量原理分析仪工作原理叶面积指数（Leaf Area Index，LAI）是一个紧要的生态系统结构参数，定义为某一树木或林分的叶片在地面上投影的总面积。
叶面积指数不仅直接反映植物的生长情形，而且影响着植物的很多生物、物理过程，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、碳氮循环和降水截获等。
由于叶面积的指数是一个很好反映植物对于环境变化响应的指标，又与植被的光合作用、蒸腾作用、水分利用及净初级生产力、碳氮循环直接相关；特别是在讨论植被生产力与遥感数据的关系模型方面，叶面积指数显示了巨大的应用前景，因此，叶面积指数的快速和精准测定显得特别紧要。
LAI是讨论从叶片水平推移到森林冠层的紧要参数，是一个无量纲、随着叶子数量的变化而变化的参数。
LAI值变化范围:针叶林的为0.6,16.9；落叶林为6,8；年收获的作物为2,4；绝大部分生物群系为3,19、LAI测量方法包括直接测量法和间接测量法。
直接测量法通过先测定全部叶片的叶面积，再计算LAI，叶面积测量方法有求积仪测定法、称重法、方格计算法、排水法、阅历公式计算法、异速生长法等。
其中常用的有利用叶片形状的标准形状法、依据叶面积与叶重之间关系的称重法以及利用叶面积与胸径的回归关系推算叶面积的易速生长法。
因要剪下全部待测叶片，直接测量多数属于毁坏性测量，或至少会干扰冠层，叶片角度的分布，从而影响数据的质量，直接测量法费时、费劲。
间接测量法，利用冠层结构与冠层内辐射与环境的相互作用这一可定量耦合关系，通过测定辐射的相关数据推断冠层的结构特征，实在有顶视法和底视法。
间接测量法可以避开直接测量法所造成的大规模破坏植被的缺点，不受时间的限制，取得数据量大，仪器简单操作，便利快捷，还可以测定一年中森林冠层LAI的季节变化。
红外气体分析仪原理红外线气体分析仪，是利用红外线进行气体分析。
它基于待分析组分的浓度不同，吸取的辐射能不同．剩下的辐射能使得检测器里的温度上升不同，动片薄膜两边所受的压力不同，从而产生一个电容检测器的电信号。
LAI——SUNSCAN(冠层分析仪)使用介绍知识分享
LAI & Sunscan
How does it work ?
计算公式如下：
f e f e • (1 ) K(x , )[1gdir •(1a )L] b
La b
A x L e ( ) 3 B(x )LCa(x ) a
《SPAC课程》研究性学习
LAI & Sunscan
What is Sunscan ?
Sunscan =
SS1 Sunscan探头
掌上电脑
BF3漫反射传感器
《SPAC课程》研究性学习
LAI & Sunscan
What can Sunscan do for us ?
Sunscan(植物冠层分析仪)是一台通过菜 单操作的线性光合有效辐射测量仪，用于测 量作物生长的限制因素的有价值的信息。
地面检测
接触法
典型仪器--Sunscan 非接触法
地面检测间接非接触法主
要使用基于冠层内光透射的 光学模型方法。
光学模型方法应用基于冠 层组分随机分布假设的比尔朗伯定律( Beer-Lambert-law ) 指数递减模型以及基于叶角 分布函数的光分布模型。
考虑了冠层辐射的截取与
入射光的成分、光属性和冠 层结构的关系, 使用光量子传 感器、电容传感器和激光传 感器等传感器测量到地面的 辐射( 直射、散射和总辐射) 。
基本功能：1、测量植物冠层中光线的 拦截情况，即快速实时测量有效光合辐2、计算冠层的叶面积指数LAI值。
注：PAR(光合有效辐射)——太阳辐射中能被绿色植物用来进行光 合作用的那部分能量成为光合有效辐射，photosynthetically active radiation 的缩写。
叶片总面积 即：LAI = 土地面积
Eco-Tech LAI-2200C 冠层分析仪简易操作手册说明书
ＬＡＩ－２２００Ｃ冠层分析仪简易操作手册 原理：利用“鱼眼”光学传感器（垂直视野范围１４８°，水平视野范围３６０°）测量树冠上、下５个不同天顶角度（７°，２３°，３８°，５３°，６８°）的投射光强，利用植被冠层的辐射转移模型计算叶面积指数、空隙比等冠层结构参数。
也就是说一个正常的冠层数据应至少包括１０个信号值，即冠层上方的５个信号值和冠层下方的５个信号值，根据５个不同天顶角度对应的冠层上下信号值，计算出冠层的叶面积指数等指标。
我们将冠层上方的５个信号值看做Ａ值（Ａｂｏｖｅ），冠层下方的５个信号值看做Ｂ值（Ｂｅｌｏｗ），本手册主要目的是如何使用ＬＡＩ－２２００冠层分析仪测定Ａ值与Ｂ值、如何得到可靠的冠层数据。
仪器组成：主机（ＬＡＩ－２２７０Ｃ，内置ＧＰＳ）、连接线、光学传感器（ＬＡＩ－２２５０）、ＬＩ－ＣＯＲ辐射传感器（可选） 操作方式：由于１个ＬＡＩ－２２７０Ｃ可同时连接２个ＬＡＩ－２２５０和２个辐射传感器，所以用户在购买或进行试验时，可另外添加１个ＬＡＩ－２２５０光学传感器。
操作方式１：１个ＬＡＩ－２２７０Ｃ和１个ＬＡＩ－２２５０（光学感应传感器可独立使用） 特点：常用操作方式，将仪器连接后，可先测Ａ值，再测Ｂ值。
操作方式２：１个ＬＡＩ－２２７０Ｃ和２个ＬＡＩ－２２５０（必须将２个ＬＡＩ－２２５０进行匹配） 特点：可同时测定Ａ值和Ｂ值，其中一个ＬＡＩ－２２５０测Ａ值，另一个测Ｂ值。
目前，用户多使用１个ＬＡＩ－２２７０Ｃ和１个ＬＡＩ－２２５０来测定冠层数据，因此本手册主要针对的是操作方式１。
操作步骤： １、将电池装入主机和光学传感器，连接仪器。
将ＬＡＩ－２２５０连接到主机的Ｘ通道。
可连接辐射 传感器，但必须将对应校准值输入主机。
２、按开机，等待屏幕进入实时显示界面 （如图１）３、将ＬＡＩ－２２５０“鱼眼”镜头上的全遮盖帽 取下，通过按四个方向键， 在实时显示界面检查Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４和Ｘ５五个天顶角检测器有无响应（查看有无数值显示），若五个天顶角检测器有数值响应，则说明连接正确，可以开始测定。
实验六 植物冠层分析仪测量原理与使用方法
实验六植物冠层分析仪测量原理与使用方法【实验目的】通过本实验使学生了解叶面积指数这一重要生态系统结构与功能参数，掌握目前国际上流行的叶面积指数测定仪器——植物冠层分析仪的使用方法，并以灌木林为例，在老师的指导下分组具体测定灌木林地叶面积指数。
【实验原理】叶面积指数（LeafAreaIndex，LAI）是一个重要的生态系统结构参数，定义为某一树木或林分的叶片在地面上投影的总面积。
叶面积指数不仅直接反映植物的生长状况，而且影响着植物的许多生物、物理过程，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、碳氮循环和降水截获等。
由于叶面积的指数是一个很好反映植物对于环境变化响应的指标，又与植被的光合作用、蒸腾作用、水分利用及净初级生产力、碳氮循环直接相关，特别是在研究植被生产力与遥感数据的关系模型方面，叶面积指数显示了巨大的应用前景，因此，叶面积指数的快速和准确测定显得十分重要。
LAI是研究从叶片水平推移到森林冠层的重要参数，是一个无量纲、随着叶子数量的变化而变化的参数。
LAI值变化范围：针叶林的为0.6～16.9；落叶林为6～8；年收获的作物为2～4；绝大部分生物群系为3～19。
LAI测量方法包括直接测量法和间接测量法。
直接测量法通过先测定所有叶片的叶面积，再计算LAI，叶面积测量方法有求积仪测定法、称重法、方格计算法、排水法、经验公式计算法、异速生长法等。
其中常用的有利用叶片形状的标准形状法、根据叶面积与叶重之间关系的称重法以及利用叶面积与胸径的回归关系推算叶面积的易速生长法。
因要剪下全部待测叶片，直接测量多数属于毁坏性测量，或至少会干扰冠层，叶片角度的分布，从而影响数据的质量，直接测量法费时、费力。
间接测量法，利用冠层结构与冠层内辐射与环境的相互作用这一可定量耦合关系，通过测定辐射的相关数据推断冠层的结构特征，具体有顶视法和底视法。
间接测量法可以避免直接测量法所造成的大规模破坏植被的缺点，不受时间的限制，获取数据量大，仪器容易操作，方便快捷，还可以测定一年中森林冠层LAI的季节变化。
植物冠层分析仪的操作介绍
植物冠层分析仪的操作介绍仪器简介植物冠层分析仪可以帮助研究人员快速、准确地测量植物的冠层结构参数，如树冠面积、叶面积、光线穿透率等，并且可以用于植物生态学、环境监测等领域的研究。
本文将为您介绍如何操作植物冠层分析仪。
操作步骤1. 准备工作首先需要安装好植物冠层分析仪，并将其与电源和计算机连接好。
然后需要准备一些实验样本，这些样本需要是经过处理后的植物，如去除枝干、削平叶片等，以便于测量。
2. 设置实验参数在启动植物冠层分析仪后，需要设置实验参数。
首先需要选择检测模式，目前常见的检测模式有全方位扫描模式、方向性扫描模式等。
然后需要选择扫描范围和采样密度，这些参数的设置应根据具体实验的需求来进行调整。
3. 进行扫描测量当设置好实验参数后，可以开始进行扫描测量。
在进行扫描前，需要将样本架放置在适当的位置，以保证扫描的准确性。
然后启动扫描程序，等待扫描完成。
4. 分析数据扫描完成之后，可以进行数据分析。
植物冠层分析仪通常会自动生成数据报告，包括冠层面积、叶面积、平均叶面积等参数。
如果需要进一步分析数据，可以将数据导入专业的数据分析软件中进行处理。
注意事项在操作植物冠层分析仪时需要注意以下事项：1.样本的处理应在同一水平面上进行，以确保数据的准确性。
2.在进行扫描测量时，需要确保设备能够顺利运行，避免出现故障。
3.在数据分析时应尽可能使用专业的数据分析软件，提高分析的准确性。
4.操作过程中需要注意安全，避免产生危险。
总结植物冠层分析仪是一款功能强大的实验设备，可以帮助研究人员进行植物冠层参数的测量和分析。
在操作植物冠层分析仪时需要注意安全，并注意样本处理和数据分析的准确性。
冠层分析仪--叶面积指数(LAI)自动测量仪器汇总
冠层分析仪叶面积指数（LAI）自动测量仪器I SmartLAI Smart系统充分利用当前成熟的智能终端设备的成像与高性能计算功能，实现植被叶面积指数实时计算；并且提供操作与数据处理选择，方便根据实际情况进行测量设置。
LAI Smart由硬件和软件组成，其中硬件包括信息采集智能终端、用户操作控制台与仪器支架；软件包括信息采集软件模块、无线传输控制模块以及实时计算存储模块。
LAI Smart具有数据实时计算功能，用户可以即时看到数据处理结果，同时，LAI Smart支持数据无线传输，在有手机网络信号的情况下，数据可以根据用户的设置，远程传输到远端服务器，在保证测量数据安全的情况下，提供了数据实时共享的可能性。
I-Net植物联网观测矩阵——LAI Net是由多个Zigbee无线传感器网络节点组成，通过在研究区部署多个观测节点，形成一种密集的观测矩阵，能够实现长时间序列的大范围内的叶面积指数自动测量。
出发点传统的植被冠层分析系统均是依靠人工手持式的进入观测场地进行测量，这种传统的方式比较适合小范围内的较低时间频次的测量。
当需要进行大的空间范围、较高的时间频次的观测的时候，传统的方式需要消耗大量的人力和物力，且未必能够获取到满足要求的地面观测数据。
例如，在对遥感卫星获取的地面植被叶面积指数验证的时候，为了获取与卫星对应的空间范围与时间范围的数据，传统的依靠单点的观测方法，会显得力不从心。
系统组成利用当前应用较为广泛的无线传感器网络（物联网）技术，开发的一种植被联网观测矩阵，简称LAI Net。
LAI Net是由部署在植被研究区的一系列无线传感器节点组成，各个节点一方面能够实现独立的观测，另一方面又可以通过ZigBee 网络自动组网，因此，在整个研究区域之内，形成一个自组网的植被冠层观测矩阵，网络的部署结构如图所示。
LAI Net由三类传感器节点组成，分别为：（1）冠层上节点，用来接收太阳的下行总辐射；（2）冠层下节点，用来接收植被冠层的透过辐射；（3）数据汇聚节点，用来接收并无线发射上述两类节点的测量数据。
LAI——SUNSCAN(冠层分析仪)使用介绍ppt课件
注：PAR(光合有效辐射)——太阳辐射中能被绿色植物用来进行光 合作用的那部分能量成为光合有效辐射，photosynthetically active radiation 的缩写。
21
《SPAC课程》研究性学习
How does it work ?
根据冠层吸收的Beer法则、Wood的 SunScan冠层分析方程以及Campbell的 椭圆叶面角度分布方程，使用光量子传 感器来测量、计算和分析植物冠层截获 和穿透的光合有效辐射及叶面积指数。
2. 无线传输模块的供电也是4节碱性电池。能提供 500-1000h的持续供电
3. 当BF3电池电压降低接近4500mv，SS1探头和无 线传输模块电池电压降低接近5000mv，请立即 更换电池
4. BF3和SS1探头电路板处均置放有干燥剂，当颜 色指示点颜色由蓝色变为了粉红色，请立即更 换干燥剂包
地面检测
接触法
典型仪器--Sunscan 非接触法
地面检测间接非接触法主 要使用基于冠层内光透射的 光学模型方法。
光学模型方法应用基于 冠层组分随机分布假设的比 尔- 朗伯定律( Beer-Lambertlaw ) 指数递减模型以及基于 叶角分布函数的光分布模型。
考虑了冠层辐射的截取 与入射光的成分、光属性和 冠层结构的关系, 使用光量子 传感器、电容传感器和激光 传感器等传感器测量到地面 的辐射( 直射、散射和总辐 射) 。 17
Performance
36
《SPAC课程》研究性学习
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37
《SPAC课程》研究性学习
What can Sunscan do for us ?
植物冠层分析仪ACCUPARmodelLP-80操作手册.
植物冠层分析仪ACCUPAR model LP-80操作手册开机后共有四个可选择的菜单：PAR、LOG、FILE和SETUP。
按MENU键可以随时在菜单之间切换并且可以使用上下箭头、Enter、ESC键来选择每个菜单内的项目。
集成的水平泡固定在主机的右上角，可以调整感受器保持水平位置的测量。
AccuPAR操作环境是0-50°C，相对湿度范围是0-100%。
RS-232接口可以与计算机相连，把数据下载到计算机中。
外置的光合有效辐射传感器可提供同步进行上下冠层测量。
一、开机按电源键，打开机器，可见到如上菜单。
如10分钟无操作将导致仪器自动关机。
任何情况下，您可以按MENU菜单在四个菜单之间切换。
在屏幕上边有标签显示，选中的标签将显示为黑色背景。
屏幕表明当前PAR值。
菜单的右侧是当前的电池状态和时间。
T是叶面积指数方程中另一变量。
定义为冠层下部PAR与冠层上部PAR的比值。
L定义为单位土地面积上叶片的面积。
Fb是零散光束辐射占直接来自太阳的辐射和来自所有环境（如大气或其他表面的反射）的辐射比率。
X是叶片投影面积与垂直投影面积的比例。
不同植物的x值是不同的。
Z是定义为太阳偏离顶点的角度，范围从0°到90°。
上面屏幕表明当前即时的PAR是10 µmol/m2/s (例子是在室内取的)，没有进行冠层上下部测量。
如果连接了外置的传感器，即时的冠层上部PAR值将显示在屏幕上。
具体的计算公式如下：二、设置选择SETUP菜单进行Set Time/Date、Set Location、Set X、Set Active Segments、Calibrate Probe设置，校准时会出现如下菜单：典型情况下外置传感器和探杆都应放置水平。
第3行表明PAR是在600µmol m-1s-1以上。
低于此值将不会更新校准，因此在继续进行校准之前请检查PAR的数值。
校准时按ENTER按钮来执行校准任务(不要造成遮荫或反射对光线的影响)。
冠层分析仪--叶面积指数(LAI)自动测量仪器汇总
冠层分析仪叶面积指数（LAI）自动测量仪器I SmartLAI Smart系统充分利用当前成熟的智能终端设备的成像与高性能计算功能，实现植被叶面积指数实时计算；并且提供操作与数据处理选择，方便根据实际情况进行测量设置。
LAI Smart由硬件和软件组成，其中硬件包括信息采集智能终端、用户操作控制台与仪器支架；软件包括信息采集软件模块、无线传输控制模块以及实时计算存储模块。
LAI Smart具有数据实时计算功能，用户可以即时看到数据处理结果，同时，LAI Smart支持数据无线传输，在有手机网络信号的情况下，数据可以根据用户的设置，远程传输到远端服务器，在保证测量数据安全的情况下，提供了数据实时共享的可能性。
I-Net植物联网观测矩阵——LAI Net是由多个Zigbee无线传感器网络节点组成，通过在研究区部署多个观测节点，形成一种密集的观测矩阵，能够实现长时间序列的大范围内的叶面积指数自动测量。
出发点传统的植被冠层分析系统均是依靠人工手持式的进入观测场地进行测量，这种传统的方式比较适合小范围内的较低时间频次的测量。
当需要进行大的空间范围、较高的时间频次的观测的时候，传统的方式需要消耗大量的人力和物力，且未必能够获取到满足要求的地面观测数据。
例如，在对遥感卫星获取的地面植被叶面积指数验证的时候，为了获取与卫星对应的空间范围与时间范围的数据，传统的依靠单点的观测方法，会显得力不从心。
系统组成利用当前应用较为广泛的无线传感器网络（物联网）技术，开发的一种植被联网观测矩阵，简称LAI Net。
LAI Net是由部署在植被研究区的一系列无线传感器节点组成，各个节点一方面能够实现独立的观测，另一方面又可以通过ZigBee 网络自动组网，因此，在整个研究区域之内，形成一个自组网的植被冠层观测矩阵，网络的部署结构如图所示。
LAI Net由三类传感器节点组成，分别为：（1）冠层上节点，用来接收太阳的下行总辐射；（2）冠层下节点，用来接收植被冠层的透过辐射；（3）数据汇聚节点，用来接收并无线发射上述两类节点的测量数据。
植物冠层数字图像分析仪的组成要素及操作步骤
植物冠层数字图像分析仪的组成要素及操作步骤托普云农植物冠层数字图像分析仪可广泛应用于农业生产和农业科研，为进行冠层光能资源调查，测量植物冠层中光线的拦截，研究作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系，本仪器用于400nm－700nm波段内的光合有效辐射（PAR）测量、记录,测量值的单位是平方米•秒上的微摩尔（μmols-1m-2）。
在现代农业中使用植物冠层数字图像分析仪来测量冠层截取的光合有效辐射量，其实是因为植物的累积生物量与冠层截获光合有效辐射量有很紧密的联系，光合有效辐射是植物在生长发育过程中需要的能量基础，所以利用托普云农植物冠层数字图像分析仪测量和记录光合有效辐射，可以有利于科研人员更好的研究作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系，实现更好的光能利用，为高效农业生产提供依据。
【实验步骤】一仪器使用基本模式和步骤1 TOP-1000的测量模式单传感器模式：目前国内较多使用的模式。
植被冠层上部数据（A）和植被冠层下部数据（B）由同一个传感器测得。
这种模式最适合测量可将传感器置于冠层之上的低矮植被类型，如低矮灌木、农作物和草本植物，但也可以用于高大森林植被类型的测定，测定可从测定林分周边或内部较大的空地开始，并作为乔木层之上的A值。
TOP-1000用最近的A值来计算透射率。
如果天空条件稳定，一个A值可以和几个B值相对应计算，如果天空情况变化较快，则在每次测B 值之前，应测量一个新的A值。
2 单传感器模式设置（1）sensor X （setup，FCT11）（2）set clock （oper，FCT05）（3）set prompt （oper，FCT12）（4）set seq＝0，重复次数为0，即转为人工模式3 TOP-1000的测量步骤ON →LOG →What →Where →Several A →Y （A 、B 测量转换）→Several B →按实际情况重复[Several A →Y （A 、B 测量转换）→Several B ]→LOG →FCT 094 LAI-2070的屏幕显示说明：实时显示行：*总是在该行。
冠层分析仪操作须知
冠层分析仪操作须知植物冠层是植物生理研究中的一个重要的参数信息，人们常用它来反映植物叶面数量、植物群落生命活力及其环境效应，为植物冠层表面物质和能量交换的描述提供结构化的定量信息。
此外，它还是衡量作物生长状况的重要指标，因此研究植物冠层相关参数对于作物的管理调控和估产都具有重要意义。
而冠层分析仪就是专门为冠层测量分析研发的，利用的是光谱信息检测基本原理，所以还有人将它叫做冠层多谱辐射计。
那么，如何使用冠层分析仪呢？以下是TOP-1200冠层分析仪具体的使用方法。
TOP-1200冠层分析仪安装方法：1、首先将指针紧紧地插入地下，接着将立杆1和立杆2旋转锁紧，并连接立杆和插针；2、连接之后将调节块放入立杆，并调节到合适的高度，拧紧螺丝锁紧；3、然后将传感器放入调节块，拧紧螺丝锁紧，即安装完成。
TOP-1200冠层分析仪使用方法：连接主机和传感器，长按开机键开机，即可进行采集数据。
自动采集：按菜单键进入采集设置的自动采集，然后调节传感器的高度就可以进行采集数据。
手动采集：手持传感器，进行手动采集。
TOP-1200冠层分析仪注意事项：1、传感器保持水平状态，传感器探头垂直向下。
2、传感器通电预热2分钟以上，防止测量的时候有误差不稳定。
据了解，托普云农冠层分析仪能够有效地分析植被指数RVI、NDVI、作物叶层含氮量、氮积累量、叶面积指数、叶干重等，就比如叶面积指数、光照间隙及间隙分布状况。
通过分析辐射数据的相关信息，能够测算出冠层截获的PAR以及冠层下方的辐射水平。
比起传统测量法，植物冠层分析仪还能避免植被破坏的缺点，具有方便快捷、快速无损、不受时间限制、获取数据量大等优点，非常适合用于现代农业科研研究当中，目前该设备已经广泛应用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的教学、研究工作当中，能有效帮助人们进行科学种植、施肥，是作物处于更有利的生长态势，以达到优质高产目的。
植物冠层分析仪的应用介绍
植物冠层分析仪的应用介绍植物冠层分析仪（Plant Canopy Analyzer）是一种用于分析植物冠层结构的仪器，可以在短时间内获取到大量的植物冠层结构数据，为植物研究和生产提供重要的帮助。
本文将介绍植物冠层分析仪的应用范围、基本原理、使用方法以及市场上常见的植物冠层分析仪产品。
应用范围植物冠层分析仪广泛应用于植物学、农学、林学等领域。
其主要应用包括：1. 植被盖度植物冠层分析仪可以测量植物样本覆盖的地表面积，从而推断出地下植物的密度和分布情况，对于植被覆盖度的研究具有重要意义。
2. 光合作用和蒸腾作用研究植物冠层分析仪可以测量植物的叶面积、光反射率和吸收率等参数，从而评估植物的光合作用和蒸腾作用水平，为研究植物的生长环境和提高农作物产量提供依据。
3. 植物受损程度评估冠层分析仪可以精确地估算出植物叶片数量和叶面积，从而计算出植物受损程度，对于植物病害和虫害的研究有重要价值。
基本原理植物冠层分析仪基于下视式相机测量技术，可以在短时间内获取大量的植物冠层结构数据。
仪器通过相机和光源获取植物的图像，使用计算机算法来处理图像，可以得到植物叶片数量、叶面积、盖度和分布情况等数据。
使用方法使用植物冠层分析仪需要注意以下几点：1. 选择测量样本的位置应选择植物群落的平坦区域或丘陵地带，还需确保测量样本周边无遮挡物。
2. 调整仪器参数仪器需要根据具体的实际情况进行合理的参数设置，例如照明强度、测量范围和相机角度等。
3. 拍摄数据并传输将仪器上采集的图像数据传输至计算机进行处理后，即可得到植物冠层结构的信息。
市场常见产品目前市场上常见的植物冠层分析仪产品包括：1. LI-3100C 植物冠层分析仪LI-3100C 植物冠层分析仪是一种高精度的仪器，具有高分辨率、高感受度和全自动化测量等功能，广泛用于植物学、农学、林学等领域。
2. CCI-200 植物冠层分析仪CCI-200 植物冠层分析仪是一种手持式的便携式仪器，可快速测量植物的叶面积、覆盖面积和叶片密度等参数，适用于农作物监测、生态研究等领域。
冠层图像分析仪
ECA-GG02植物冠层分析系统ECA-GG02是北京益康农科技有限公司最新推出的测量植物冠层参数的生理生态仪器。
本冠层分析仪性能卓越、携带轻便、测量快速、操作方便，能满足您不同工作环境的多种需求。
一．用途与适用范围：•可测算植物冠层的太阳直射光透过率、天空散射光透过率、冠层的消光系数，叶面积指数和叶片平均倾角等•可用于农作物、果树、森林内冠层受光状况的测量和分析•可用于不同植物群体结构的比较•可对农田作物群体生长过程进行动态监测•适用于生态学野外植物群体动态监测的研究与教学•适用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的研究与教学二．原理与方法：ECA-GG02植物冠层图象分析系统采用了冠层孔隙率与冠层结构相关的原理。
它是根据光线穿过介质减弱的比尔定律，在对植物冠层定义了一系列假设前提的条件下，采用半理论半经验的公式，通过冠层孔隙率的测定，计算出冠层结构参数。
这是目前世界上各种冠层仪一致采用的原理。
在上述原理下，ECA-GG02采用的是对冠层下天穹半球图像分析测量冠层孔隙率的方法，该方法是各类方法中最精确和最省力、省时、快捷方便的方法。
三．结构特点：•专门为植物冠层结构测量设计的小型鱼眼摄像镜头安装在万向平衡接头上，可自动保持镜头处于水平状态。
•镜头安装在测杆一端，可以方便地水平向前或垂直向上伸入到茂密的冠层中，测杆一端的通迅线可联接在计算机上，方便取图操作•由于小巧和带有测杆，可伸入冠层不同高度处，快速地进行分层测量，测出群体内光透过率和叶面积指数垂直分布图•测杆上附带有线性PAR探头，同时可测量冠层内外的光量子通量密度（μmol/m2•s）值，该值可以做为冠层内能量分析的参考值四．功能特点：•非破坏性地测定冠层结构•可以测量冠层内外的光合有效辐射（PAR）•手持式万向接头自动水平调整探头，无需三角架•仪器使用不受阴天、刮风等条件的影响•随身携带的笔记本计算机可以帮助你正确选点取样，即时决定图像的取舍•由计算机电池提供电源极其轻便、便于观测，尤其适合完成野外繁重的观测任务•图像分析软件可以任意定义图像分析区域（天顶角可分10区，方位角可分10区）。
LAI-2200C植物冠层分析仪DQR
Who’s Minding the Planet?
1 叶片不透光且无反射
假设冠层下的读值不包括任何叶片反 射或透射的光线。LAI-2250探头有一个光 滤器，过滤了波长大于490nm的光线。因 为在低于490nm区域的光线受叶片反射及 散射作用最小。这使得叶簇在天空背景下 是黑色的，从而满足了前题假设。对数据 散射校正则去除此假设。
感应器是专门为LAI-2200设计的，被 分为五个同心圆。当光线折射到感应器上 时，每一个感应器所检测的角度范围都不 同。感应器所检测的光线是经过过滤的， 只对波长小于490nm的光线响应——因 为在这个范围里的光线受叶片的反射及折 射最小。滤光片使得叶簇相对其光亮的天 空背景，表现为黑色。每一个感应器的输 出值与环带上被天空照亮部分成比例的。
Who’s Minding the Planet?
孤立木测量2---灌木测量
对于半球形的灌木，我们可以首先指定Vector（Fct 06,选择Edit，设置5 个环的值都为一个固定的半径，例如0.7米），然后再进行实际测量。
孤立木测量3---孤树测量Who’s Minding the Planet?
Who’s Minding the Planet?
实验设计
1. 孤立木测量 2. 针叶树测量 3. 农作物测量 4. 森林测量
Who’s Minding the Planet?
孤立木测量1
叶面积指数是指单位土地面积上的叶片面积，但是用于孤立木测 量时存在很大的问题。因为这时的叶片数量取决于它的位置（见下图 右）。我们通过冠层的垂直投影面积来表达LAI。因此，如果不给定土 地面积的话，无法实现LAI的准确测量。更准确地表达的概念可以定义 为叶片密度(m2/m3 )，即叶片面积/冠层体积，m-1。
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冠层分析系统详细介绍
对于实验研究，实验人员的要求一向是比较严格的，不只是对于实验的过程，对于实验所用仪器也是如此。
在植物生理研究方面，需要进行研究项目有很多，因此也避免不了要对植物进行一系列的实验，但是一般而言在使用过程中是避免不了实验仪器对植物的损害的，但是在科学技术发达的今天，一系列科学实验仪器的投入和使用，不仅实现了对植物的无损测定，还在一定程度上提高了实验检测的精度。
就比如冠层分析系统，那么冠层分析系统是什么呢？冠层分析系统是一款可快速测定植被表面参数、植物冠层信息、植物养分信息、土壤养分信息、环境参数、植物病虫害程度等指标信息的植物生理仪器。
作物冠层分析是当前生态学中研究植物冠层光能资源调查的重要一步，需要测定植物冠层中光线的拦截等，对于作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系有重要的意义。
而为了实现无损测定，冠层分析系统不断优化传统的测定方法，在利用传统测定方法的优势的同时，继续创新，研究了能够利用仪器快速无损测定的手段，不仅使作物冠层分析工作更加简单，而且也在一定程度上满足了现代田间测定的需要。
据了解，有相关研究者通过在田间的对比试验，结果表明，冠层分析系统能够取得较好的效果，能够当前作物冠层无损测定的需要，而且通过数据的保存和传输，能够为进一步研究作物的光能利用提供重要的数据材料。
托普云农研发生产的TOP-1300冠层分析系统，采用国际上一致采用的原理（比尔定律以及冠层孔隙率与冠层结构相关的原理），通过专用鱼眼镜头成像和CCD图像传感器测量冠层数据和获取植物冠层图像，利用软件对所得图像和数据进行分析计算，得出冠层相关指标和参数，具有准确、省时省力、快捷方便的特点。
目前，该设备已经广泛的应用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的教学、研究工作当中，并发挥着重要的作用。