自從20世紀80年代起光譜分析技術以數據量大、分辨率高、連續(xù)性強的優(yōu)點廣泛應用于植物表型研究、資源調查、地質調查、大氣監(jiān)測、災害環(huán)境監(jiān)測、土壤調查、城市環(huán)境調查、水文觀測等領域,取得了較好的應用結果和經濟效益。鑒于光譜技術的*性能,特別是在地表物質的識別與分類、有用信息的提取等方面與其它技術相比有較大優(yōu)勢,使得這一技術在植被的精細分類、農作物的長勢監(jiān)測與估產、農作物病蟲害監(jiān)測、作物品質監(jiān)測和農田水肥狀況的分析方面展現出巨大的應用前景。

    目前在研究水稻、玉米、小麥、棉花、煙草等作物的光譜特征時多采用便攜式、瞬時測量技術上，越來越多的研究需要大田實時、在線的多光譜數據，減少人為操作限制帶來的數據偏差。
    作物對太陽輻射的吸收和反射與作物的色素、水分、碳、氮相關。通過監(jiān)測、分析植株高度、LAI葉面積指數葉片和冠層的光譜特征，度量作物的生物量和生長狀況、葉綠素含量、冠層結構、光合作用對入射光的利用效率；估算葉片生化組分、籽粒品質；估測植被中與脅迫性相關的色素、植被冠層中水分含量、重金屬污染程度等。野外光譜在線觀測系統不僅能自動、在線觀測植物高度、植株數量、葉片、冠層尺度的實時光譜數據，還能實現自動遠程傳輸數據到云數據庫，及時匯集樣點數據和點云信息，得到景觀或區(qū)域尺度的光譜特征，提高反演衛(wèi)片的時空分辨率。
    在不同類型植物、不同植物品種、不同氮、磷、鉀施用量處理植物附近，可以*將多光譜相機安裝在田間，測量葉片和冠層的反射等。      Airphen野外多光譜表型在線觀測系統可每秒采集一次光譜數據，也可按用戶的要求設定采樣間隔每小時等。光譜數據自動存儲在數據采集器中。數據采集器實時將數據通過GPRS發(fā)送到遠程的數據服務器Cloverfield網站上查看系統運行狀態(tài)、下載數據，如有定制服務，也可通過網站分析數據。無論用戶在哪里，只要能上網，用戶可隨時查看測點的數據。
    Airphen野外多光譜表型在線觀測系統測量植被紫外、紫藍、綠、紅橙、可見光、近紅外、紅外、遠紅外光譜數據及透射、總輻射，還可測量紫外指數和用戶的波段光譜。Airphen Plugin軟件計算寬帶綠度指數，寬帶綠度指數常用于植被物候發(fā)育的研究，土地利用和氣候影響評估，植被生產力建模等;同時，可以實時對植物長勢表型進行拍照。
    Airphen野外多光譜表型在線觀測系統由數據采集器、多光譜光傳感器、Cloverfield數據服務器、Airphen Plugin軟件組成。全天候野外自動測量和記錄植株、葉片、冠層的光譜數據， 

    數據采集器：自動發(fā)送數據的GPRS模塊。
    光譜范圍：紫外、紫藍、綠、紅橙、可見光、近紅外、紅外、遠紅外、總輻射、紫外指數
    數據服務器：數據推送模式，實時在線、自動遠程采集數據。
    Airphen Plugin軟件：計算歸一化植被指數、比值植被指數、增強植被指數、大氣阻抗植被指數、綠波段總和指數，以及SR，Cl green，Cl red-Edge，MTCI，MCARI，NDRE，PRI或者用戶界定。

通過Airphen野外多光譜表型在線觀測系統采集的光譜數據進行分析，可得到如下信息：
    1）植被的光譜特性及其影響因素
    2）通過分析光譜與作物葉片生化組分的相關關系，篩選出一些與作物品質顯著相關的光譜參量，建立了相應的光譜診斷模型
    3）在葉面積指數、葉片產量、生化品質指標變化的基礎上，通過大量光譜參量的相關分析，建立作物生長指標和主要化學品質指標的冠層光譜預測模型
    4）Airphen Plguin軟件可自動計算歸一化植被指數、比值植被指數、增強植被指數、大氣阻抗植被指數、綠波段總和指數，為反演衛(wèi)片提供基礎數據。
應用

   生態(tài)研究；光對植物生長的影響；野外植被生長；田間表型研究；作物預產；作物物候研究。

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