LAI-2200C植物冠层分析仪DQR
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（Leaf Area Index，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。
基于LAI-2200冠层分析仪的水稻叶面积指数测定条件
基于LAI-2200冠层分析仪的水稻叶面积指数测定条件石晶明;袁沭;居为民【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2022(50)10【摘要】叶面积指数(leaf area index,LAI)是表征作物生长状况的重要冠层结构参数,直接破坏采样法采样和间接光学测量是2种主要的LAI测量方法,其中LAI-2200冠层分析仪是最常用的测量LAI的光学仪器之一,计算方法和传感器观测天顶角范围都会对其观测结果产生显著影响。
利用LAI-2200冠层分析仪对水稻LAI进行长期连续观测,以直接破坏采样方法观测的LAI(LAI_(d))作为参考,比较分析不同观测天顶角范围、不同计算方法(2000方法和Lang方法)得到的LAI观测值差异。
结果表明,LAI观测值随着所用LAI-2200数据观测天顶角范围的减小而增大,在LAI>3时更明显,且相对于2000计算方法,Lang计算方法对所用数据观测天顶角范围变化更加敏感。
2000方法和Lang方法得到的LAI高度相关,r^(2)均高于0.9,随着观测天顶角范围的减小,2种方法的结果差异增大。
仅对0~43.4°天顶角范围的数据,2000方法计算的结果明显小于Lang方法,差异最大可达1.54。
LAI-2200观测的LAI与LAI_(d)高度相关,r^(2)为0.914~0.942,但存在不同程度的低估,且随着LAI_(d)的上升,低估程度增大。
随着所用数据观测天顶角范围的减小,2种方法计算的LAI与LAI_(d)比较的均方根误差(RMSE)增大。
如采用Lang计算方法,观测天顶角范围为0~74.1°时的RMSE为0.5771,观测天顶角范围为0~43.41°时的RMSE为0.6980;如采用2000计算方法,观测天顶角范围为0~74.1°时的RMSE为0.6078,观测天顶角范围为0~43.41°时的RMSE为0.6980。
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。
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（Leaf Area Index，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。
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
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。
LAI_2000冠层分析仪在不同植物群体光分布特征研究中的应用
LAI-2000 冠层分析仪在不同植物群体光分布特征研究中的应用
王 谦，陈景玲，孙治强
(河南农业大学林学园艺学院，郑州 450002)
摘要：【目的】寻求快速准确确定各种农林植物冠层透光率及其随时间变化规律的方法，以及通过冠层分析 确定农林植物冠层消光系数的方法。【方法】应用 LAI-2000 冠层分析仪和 LI-1400 数据采集器连接 LI-190、LI-191 传感器，测定了高秆作物（玉米）、矮秆作物（大豆）和林木群体（楸树、白蜡、栾树苗圃幼林冠层）的 LAI、叶 倾角、冠层开度及群体透光率。【结果】（1）LAI-2000 测得的冠层开度，与全天群体透光率相关非常密切。相关 系数达 0.9308，回归直线的截距为 0.015，接近于 0，斜率为 1.0668，接近于 1。所以，完全可以使用冠层开度 估计透光率。阴天比晴天估计效果更好。（2）用实测的 LAI 和群体透光率，准确计算出了农林植物群体的消光系 数。消光系数有明显的日变化，玉米冠层一日中出现两个极大值，中午最低。【结论】LAI-2000 冠层分析仪能给 出群体内不同天顶角方向的天空开度，能更详细地表达植物群体结构特征；群体内某一点的冠层开度与该点的冠 层透光率在数值上几乎相等，所以冠层内透光率测定不再需要冠层上下同时测光计算，而直接由测冠层开度得到； LAI-2000 无损测定冠层 LAI，可用于计算群体消光系数，文中所计算的消光系数，处在文献报道的正常范围。
sincos由于仪器固定了5个角度所以sind可取为一10lai2000就是将10式内置到仪器内部测定并计算lai12测定方法lai2000冠层分析仪每次观测时先将探头放置于冠层上方保持探头上水平泡水平按下测定按钮听到两声蜂鸣后将探头放入群体内地面上仍需保持水平按下测定按钮听到两声蜂鸣声后选择冠层内地面不同位置测量重复测量5次然后仪器自动测定出群体叶面积系数lai
叶面积指数LAI测量仪器介绍
叶面积指数LAI测量仪器介绍目的是给出各种测量LAI的仪器的直观介绍。
LA I 是一个无量纲、动态变化的参数, 随着叶子数量的变化而变化。
另外, 植物叶子的生长与植物种类自身特性、外部环境条件以及人为管理方式有关。
再加上LA I 的不同定义和假设导致了LAI 值测量的极大差异。
植物LAI 的地面测量方法有2 类: 直接测量和间接测量。
本文简要介绍LAI2200（LAI2000）、SUNSCAN、TRAC、AccuPAR和DHP仪器并且给出一些选择建议。
目前，遥感科学国家重点实验室关于LAI测量的仪器有LAI2000、LAI2200、TRAC和LI3000A。
1，LAI2200（LAI2000）LAI2200植物冠层分析仪基于成熟的LAI-2000技术平台，利用“鱼眼”光学传感器（垂直视野范围148度，水平视野范围360度，波谱响应范围320nm~490nm）测量树冠上、下5个角度的透射光线，利用植被树冠的辐射转移模型（间隙率）计算叶面积指数、空隙比等树冠结构参数。
利用随机FV-2200软件，可对数据进行深入处理分析。
该仪器由美国LI-COR公司开发。
仪器组成如下图所示。
测量注意事项：尽可能避免直射的阳光，尽量在日出日落时或者多云的天气（阴天）进行测量，如果避免不了，需要注意：1，使用270度的遮盖帽或者更小视野的遮盖帽；2，背对着阳光进行测量，遮挡住日光和操作者本身；3，对植物冠层进行遮阴处理；4，如果云分布不均匀导致光线不均匀的天气条件下要等待云彩飘过并且遮挡了阳光时再进行测量。
在非均匀、不连续植被情况下以及复杂地形区的测量结果不理想。
2，SUNSCAN根据冠层吸收的Beer法则（Beer’s law for canopy absorption）、Wood 的SunScan冠层分析方程以及Campbell的椭圆叶面角度分布方程(Campbell’s Ellipsoidal LAD equations)，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。
植物冠层分析仪(叶面积指数仪)
植物冠层分析仪(叶面积指数仪）
仪器型号：TOP-1300型
仪器介绍：
植物冠层分析仪用于各种高度植物冠层的研究，利用鱼眼镜头成像测量植物冠层数据，只操作一次即可，简化了测量方法，而且利用图像法测量冠层可以主动避开不符合计算该冠层结构参数的冠层空隙部分，也可以躲开不符合测量计算的障碍物。
仪器用途：
1、可用于农作物、果树、森林内冠层受光状况的测量和分析
2、可用于不同植物群体结构的比较
3、可对农田作物群体生长过程进行动态监测
4、适用于生态学野外植物群体动态监测的研究与教学
5、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测试原理与方法：
采用了冠层孔隙率与冠层结构相关的原理，根据光线穿过介质减弱的比尔定律，植物冠层图象分析仪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。
功能特点：
1、无损测量叶面积指数、叶片平均倾角以及冠层结构。
2、探头体积小巧，装在测杠上可任意角度测量植物冠层结构。
3、摄像头可自动保持水平。
4、USB接口，测量时连接电脑实时查看图像，即时选取所需图像并保存。
5、外接大容量锂电池，适用于野外工作和长时间测量。
6、测量冠层不同高度，可得到群体内光透过率和叶面积指数垂直分布图。
7、配有专用分析软件，有选择所需图像区域的功能（天顶角可分10区，方位角可分10区），可屏蔽不合理的冠层部分，仅对有效图像区域进行分析，使测量数据更加精确。
可测参数：
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。
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。
LAI-2000植物冠层仪使用说明书
目
录
第一章 简介 ………………………………………………………… 1 第二章 基础知识 …………………………………………………… 2 1.原理简介……………………………………………………………… 2 2.假设条件……………………………………………………………… 2 3.操作方式……………………………………………………………… 3 4.一个简单数据文件格式……………………………………………… 4 第三章 认识仪器 …………………………………………………… 6 1.连接…………………………………………………………………… 6 2.软件…………………………………………………………………… 6 第四章 测量 ………………………………………………………… 9 1.探头校正……………………………………………………………… 9 2.两个探头的使用……………………………………………………… 9 3.错误数值……………………………………………………………… 9 4. 实践注意事项…………………………………………………………10 孤立树还是灌木……………………………………………………10 B 值数量……………………………………………………………10 测量位置……………………………………………………………11 视区内的异物………………………………………………………11 直射阳光……………………………………………………………11 分散云………………………………………………………………11 变幻的阴天…………………………………………………………12 小测量面积…………………………………………………………12 斜坡…………………………………………………………………12 冠层中的间隙………………………………………………………12 条播作物……………………………………………………………13 雨、雾及露…………………………………………………………13 针叶植物……………………………………………………………13 高大冠层及森林……………………………………………………14 第五章 测量单株植物…………………………………………………14 1. 叶面积指数还是叶片密度……………………………………………15 2. 距离矢量………………………………………………………………15 3. 一个简单例子…………………………………………………………15 4. 孤立树…………………………………………………………………15 5.C2000 程序例子………………………………………………………16 第六章 数据传输 ……………………………………………………16 1. 设置端口………………………………………………………………16
植物冠层分析仪的原理
植物冠层分析仪的原理概述植物冠层分析仪是一种用于测量植物生长情况的工具。
它利用激光雷达技术和图像处理技术对植物的高度、分枝数量、叶面积等进行测量，从而评估植物的生长状态和生长趋势。
本文将详细介绍植物冠层分析仪的原理。
原理植物冠层分析仪的原理主要基于激光雷达技术和图像处理技术。
首先，激光器会发出激光束，激光束穿过植物冠层，被植物部分反射，一部分穿透到植物下部。
激光束的强度、反射率和穿透率等参数都可以反映植物茂盛程度。
接着，激光束被接收器接收并记录下来，形成原始数据。
这些数据需要经过图像处理技术进行数字化处理。
首先，将原始数据分解为各个层次的数据，然后实现对数据的滤波、去噪、分割和匹配等一系列数字化处理方法。
这些数据经过处理后可以得到植物的高度、分枝数量、叶面积等各项特征数据。
最后，根据植物的特征数据，结合植物学的知识和相关的计算公式，可以分析出植物的生长状态和生长趋势。
优势相对于传统的植物生长测量方法，植物冠层分析仪具有以下优势：1.非接触式测量，不会对植物造成损伤；2.自动化程度高，可以节省大量时间和人力成本；3.数据处理准确性高，可以得到更精确的植物特征数据；4.适用范围广，可以测量各种植物类型和不同的生长场景。
应用植物冠层分析仪的应用范围较广，包括但不限于：1.农业种植-精准农业管理，优化农业资源利用；2.林业管理-快速调查和评估森林状况和地形；3.园林绿化-设计和管理城市绿化景观；4.植物学研究-探究植物生长和适应策略。
结论植物冠层分析仪的原理基于激光雷达技术和图像处理技术的科学原理。
它适用于各种植物类型和不同的生长场景，具有非接触式测量、自动化程度高和数据处理准确性高等优势。
它的应用范围也比较广泛，包括农业、林业、园林绿化和植物学研究等领域。
植物冠层测量仪的使用有什么注意事项
植物冠层测量仪的使用有什么注意事项1.什么是植物冠层测量仪？植物冠层测量仪，是一种用于测量树木的植物冠层的工具。
它能够测量出树木的高度、树冠直径、枝干密度等参数，从而帮助我们更好地了解树木的生长情况和生态环境。
2.植物冠层测量仪的使用注意事项（1）操作前的准备工作在使用植物冠层测量仪之前，需要对仪器进行检查，确保仪器能够正常工作。
同时，还要对测量区域进行观察，确保没有危险物品或物体，以免影响测量的安全性和准确性。
（2）仪器的操作在进行测量操作时，要注意仪器的正确使用方法和姿势。
首先，需要将仪器的架子搭好，将仪器的架子平放在地面上，并将仪器固定好。
然后，将仪器的其他部分按照说明书的指引进行组装，在组装完成后，可以开始进行测量操作。
（3）测量时的注意事项在进行测量时，需要注意以下几点：第一，确定测量的参数和测量的区域。
第二，需要保持测量仪器的平衡和稳定，以免影响测量的准确性。
第三，需要掌握好测量仪器的测量范围，以便进行合适的测量。
（4）测量后的数据处理测量完毕后，需要对测量所得的数据进行分析和处理。
可以通过电脑或其他设备进行数据导出和分析。
同时，还可以将测量结果与之前的测量结果进行对比，以确定树木的生长情况和环境的变化情况。
3.植物冠层测量仪的应用场景植物冠层测量仪在生态学、林业、环境科学等领域有着广泛的应用。
例如，它可以用于测量树木的生长情况、枝干密度和树冠大小，对于研究树木生长、病害防治和树种选择等方面具有重要意义。
此外，植物冠层测量仪还可以用于研究城市绿化的情况。
通过对城市树木进行测量，可以了解城市树木的状况，并制定出更合理的城市绿化方案，从而使城市环境更加生态、美观。
同时，还可以评估城市树木的生态价值，为城市绿色建设提供科学依据。
4.总结植物冠层测量仪是一种可以帮助我们更好地了解树木生长情况和生态环境的工具。
在使用植物冠层测量仪时，需要注意操作前的准备工作、仪器的操作、测量时的注意事项以及测量后的数据处理等方面，以保证测量的安全性和准确性。
作物冠层分析仪
作物冠层分析仪1. 用途：测量作物冠层PAR值,提供叶面积指数（LAI）；提供作物冠层PAR的分布图。
2. 技术参数2.1 组成：由鱼眼图像捕捉探头、PAR探头、笔记本计算机、CI-110图像分析软件组成；2.2 *应用：适用于森林及较高植物冠层测量；2.3 图象显示：现场获取植物冠层图像，并直接显示和储存在计算机上；2.4 *仪器操作：镜头自动水平，一次成像，测量不受天气、光线影响，无需天空对照测量；2.5 *测量参数：可根据植物冠层的图像计算出叶面积指数、叶片平均倾角、散射辐射透过率、不同2.太阳高度角下的直接辐射透过率、消光系数和叶面积密度的方位分布、任意地点和任意时期的太阳轨迹等参数；2.6 操作优势：现场屏蔽、躲开影响图象计算结果的人影、树干、天空等无用图象；2.7 工作环境：0℃～50℃,相对湿度0～100%RH（没有水汽凝结）；2.8 电源：使用笔记本计算机的电池,或使用交流适配器；2.9 数据存贮：直接存贮到笔记本计算机；2.10 显示：笔记本计算机彩色显示器；2.11 分析软件：专业的冠层图像分析软件；2.12 *鱼眼图像：视角150°，分辨率768×494 pixels；2.13 *天顶角划分：1～10区。
方位角划分：1～10区；2.14 *测量时间: 0.5 秒；2.15 镜头尺寸：20*20mm,操作杆长400mm；2.16 总重量:0.5kg。
3. 技术资料详细的中英文操作指南，仪器维护的有关资料及质量认证书。
4. 技术服务和培训卖方须到买方提供的现场免费安装、调试设备，进行操作试验，直至运行正常，为两名仪器操作人员提供免费的操作及维护培训。
5. 质量保证测试试验合格后，整机保修1年，终身维护，通知维修中心后，24小时内有响应，48小时内赶到现场。
ACCUPAR植物冠层分析仪(model LP-80型号)中文操作手册
AccuPAR PAR/LAI ceptometer植物冠层分析仪model LP-80型号基因公司农业环境科学部AccuPAR植物冠层分析仪是通过菜单操作的线性光合有效辐射测量仪，用于测量植物冠层中光线的拦截，并计算叶面积指数。
它包括数据采集器和探杆。
探杆上包括80个独立的传感器，间隔1cm ，其测量400-700nm波段内的光合有效辐射强度，其单位是µmol m-2s-1。
性能指标操作环境：•0° to 50° C (32°-122° F)•100%相对湿度探杆长度：86.5 cm传感器数量：80总长度：102 cm (40.25 in)探杆尺寸：19cm x 9.5cm (.75 x .375 in)数据采集器尺寸：15.8 x 9.5 x 3.3cm (6.2x 3.75 x 1.3 in.)PAR测量范围：0 to >2,500µmol m-2s-1分辨率：1µmol m-2s-1最小空间分辨率：1cm数据存储容量：1MB RAM.自动采集间隔：可选1-60分钟仪器重量：1.21kg (2.7 pounds)数据传输：RS-232键盘：6键驱动时钟：24-hour ±1 minute per month.电源：4个AA A碱性电池共有四个可选择的菜单：PAR/LAI取样菜单、自动记录菜单、文件菜单和设置菜单。
您可以按MENU菜单来在菜单之间切换并且可以使用上下箭头、Enter、ESC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，可以使得您保持测量时水平的位置。
AccuPAR操作环境是0-50°C，其相对湿度范围是0-100%。
RS-232接口可以使您把数据下载到计算机中，外置的光合有效辐射传感器提供给您同步进行上下冠层测量的能力。
LP-80系统组成AccuPAR和它的附件放置在泡沫填充的手提箱内，当您打开箱子时，您将发现以下部件：•AccuPAR model LP-80•RS-232数据线•使用手册•外置PAR传感器•#1 Phillips screwdriver螺丝起子ON/OFF键：打开或关闭仪器。
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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。
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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
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2250光学探头构造图
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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。
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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?
1. 使用270度的遮盖帽或更小的视野遮盖帽； 2. 背对阳光进行测量，遮挡住日光和操作者本身； 3. 对植物冠层进行遮阴处理；
天空云分布不均匀导致光线不均匀的天气条件： 1. 等待云彩飘过并遮挡了阳光时再进行 测量。
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天空变化测试
理想的天空测量条件是，在同一时刻，冠层上和冠层下 的传感器的视野范围是同一片天空。换言之，在测量过 程中冠层上的读数和冠层下的读数所对应的天空条件应 该是均一稳定的。但是在实际测量中，会遇到种种不便 ：1）天空的亮度是不断变化的；2）天空中的云是持续 运动的；3）太阳的位置和光强是不断变化的。 这种天气状况的不稳定性造成了LAI计算的差异，有时这 种差异常常很大，甚至使LAI error接近或等于1（如图 1 D），这势必会影响LAI计算的准确性。通过测试天空 变化选择合理的测量条件可以有效减小这种误差（如图1 A），同时该测试也可用来评估天空状况对测量结果的影 响，增强测量结果的说服力。
表观聚类因子（ACF）
ACF是表观聚类因子，相当于表观聚类系数(Ωapp)（参 见Ryu, et al 2010）。Lang和Xiang(1986)指出，当测量样本 较多时，每一测量均包含较多的行或较多的空隙，它们可以 结合成一个自然对数的平均值来修正叶面积指数(LAI)。
GPS数据
GPS数据包括纬度（Gpslat）、经度（Gpslong）、UTC时 （GpsUTC）、海拔（GpsAlt）、卫星数目（GpsNum）和 水平精度（HDOP）。含GPS数据的文件可转换为kml文件， 从而在GPS里面成图。
LAI-2200C植物冠 层分析仪
基因有限公司独家代理
为什么要测量叶面积指数？
冠层结构——叶片的数量及其分布情况，是研究冠层中光线穿透 情况，冠层生产力，冠层下土壤水分蒸发、蒸腾损失总量，冠层截留， 及土壤温度的基础因子。同时对于不同尺度上的生态系统过程、系统 之间的物流和能流的研究均是非常重要的。
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。
平均叶倾角（MTA）
MTA回答“叶片倾斜如 何”。如果所有叶片都是水 平的，那么MTA就是0°；若 都是垂直的，则为90°。一 般MTA处于30°（水平叶片 占优势）~60°（垂直叶片占 优势）之间。
无截取散射（DIFN）
结合空隙部分（GAPS）计算出DIFN，以表示未被叶片遮 挡的天空部分。此值范围在0（全叶片）~1（无叶片）之间。 DIFNS大体可看作是冠层结构的一个代表值，它将LAI和MTA 结合为一个值。
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实验注意事项
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1.外接辐射传感器 LAI-2200有两个BNC接口，可以连接LI-COR的辐射传感 器。连接后选择Menu>Log Setup>PAR Sensors，然后选择 连接光量子传感器的BNC通道(1或2)，设置“Enabled”为 “On”，给光量子传感器命名，最后输入校准系数： “for use with LI-COR handeld meters”。
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2 多少个B阅读是足够的？
在95%的置信区间上，我们可以做6个B阅读的测量，然后查看SEL（叶面积 指数的标准差），计算SEL/LAI。每个B阅读的数量所能接受的SEL/LAI值见 下图，如果无法达到，请增加测量次数。
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2 叶片排列是随机的
不同的冠层有不同的形状，可能是 条状（条播作物）、椭圆体（单一植 株）、巨大的正方体（草地）或者是有 孔的大正方体（充满林隙的落叶林）。 在这些不同形状的空间中叶片分布是随 机的。
3 叶片大小相对每一环的 观测范围是很小的
在说明书附录量化了这种关系，也 可大概估测：即探头与最近叶片的距离 应至少为叶片宽度的4倍。
然而直接测量植物冠层结构是十分困难，手工测量只限于小冠层； 对于象森林那样大的冠层，几乎是不可能的。然而光线传播模型能相 对简单地测量出光线穿透情况，并对冠层结构作出精确的估计。
LAI-2200特点
快速直接测量叶面积指数； 不受光线条件限制，能在不同光照下进行测量； 测量时不需太阳直射光线照射； 测量不同大小的冠层，细至小草，大至森林 仪器轻便易携，便于野外使用； 低能耗，可以在野外长时间使用； 可以连接多种辐射感应器，能同时测量PAR等； 散射校正，使LAI更准确，简化测定条件 GPS功能，可生成kml文件在google earth成图
农作物或人工林的测量
具体的测量方法是如下图所示进行实验设计以尽可能对B阅读进行平均。如 果行距过大，则应该减小视野范围来降低误差。
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森林的测量
1. 森林的测量由于植物冠层上部的数据测量的困难 而需要采取特殊的实验设计。我们可以在测量之 前踏查样地以寻找足够的间隙来测量冠层上部数 据以确定测量样线。
R=针叶的投影面积/枝条的平均投影面积 欧洲冷杉、红松、白松和挪威云杉的系数R分别是1.49、1.5、1.67和 1.6。这种系数处理后在LAI的直接测量和间接测量之间的相关系数达到了 0.96。 也有研究报道在去掉了第5环的数据后，测量误差大大减小了，但是还 没有得到厂家的证明。
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Raw A, B reading
Gap Fraction
CNTCT#
Wi’
Wi
LAI
G(θ)i
ACF
LAIe
DIFN
dG/dθ
MTA
假设条件
叶片不透光，且无反射； 叶片排列是随机的； 叶片面积相对每环的观测范围是很小的； 叶片的位置分布是随机的。
LAI-2250光学感应器
LAI-2200的心脏就是匠 心设计的LAI-2250光学感应 器。LAI-2250使用一个“鱼 眼”镜头（天顶角为74度）， 将半球视野范围内的光线折 射到光电感应器上。使用具 有“鱼眼”视野的透镜能保 证了用于计算LAI的冠层样 本尽可能大。
LAI-2250光学感应器
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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。
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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
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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。