Gaia-Vis&Nir 植被冠層可見&近紅外反射光譜測試、 太陽光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒鉁y試系統(tǒng)
系統(tǒng)功能：
作為針對植被、農(nóng)作物（小麥、玉米、）等理化、生理指標(biāo)*監(jiān)測系統(tǒng)，采用了高靈敏度、高光譜分辨率、寬光譜范圍的探測器。在ARM 系統(tǒng)下對探測器、溫度傳感器、制冷系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、轉(zhuǎn)鏡結(jié)構(gòu)、電子Shutter、輔助拍攝區(qū)域視頻監(jiān)控等功能的控制。反射光譜測量的是植被生化組分等對入射光譜的吸收信息，能夠反演植物群體的生化組分濃度信息。通過獲取植被冠層在350nm- 1700nm 范圍內(nèi)的反射光譜信息，可反映植被冠層的生長狀態(tài)及生化組分信息。例如利用作物水分敏感波段960nm/1450nm 處的反射率可判斷作物葉片、冠層的含水量關(guān)系。綜合考慮葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、葉片水分含量以及干物質(zhì)等的影響，利用1600nm 與820nm 的反射率比值建立與等效水厚度EWT（Equivalent Water Thickness）的相關(guān)性
太陽光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒鉁y試系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：
| 型號 | 可見-近紅外植被反射光譜測量系統(tǒng)（350-1000nm） | （標(biāo)準(zhǔn)版本） | |||
| 可見近紅外植被反射光譜以及葉綠素?zé)晒鉁y量系統(tǒng)(350nm-1000nm&650-800nm) | （升級版） | ||||
| 可見&近紅外植被反射光譜（350nm- 1700nm）以及葉綠素?zé)晒鉁y量(350nm- 1000nm)系統(tǒng)測量系統(tǒng) | （高配版） | ||||
| 定制版本 | 可見-近紅外反射光譜測量（350-1700nm） | ||||
| 技術(shù)指標(biāo) | 可見-近紅外光譜儀 | 葉綠素?zé)晒鉁y試光譜儀 | 近紅外光譜儀 |
| |
| 可見近紅外植被反射 & 葉綠素?zé)晒鉁y試光譜測量 | 探測器 | Sony ILX511B linear silicon CCD array 2048 | 2D,Back-thinned CCD Array 1044x64 element CCD Hamamatsu | Single 1mm InGaAs detector (uncooled) |
|
| 光譜范圍 | 350-1000nm | 650-800nm | 900-1700nm | ||
| 光譜儀狹縫SMA | 50μm | 1mm高x25μm寬 | 1.8 x 0.025mm | ||
| 通訊方式 | USB2.0 | USB2.0 | Micro USB | ||
| 探測器尺寸 | 14μm*200μm | 24μm*24μm | Single 1mm InGaAs | ||
| 像素 | 2048 Pixels | 1044*64（總共）/1024*58（有效） | 228Pixels | ||
| 光譜采樣間隔 | 0.3nm | 0.17nm | 3.5nm | ||
| 信噪比SNR | 250:1（滿信號） | 1000:1 | > 5,000:1 in 1s scan | ||
| 波長穩(wěn)定性 | 0.02nm/℃ for 650nm range, 0.06 pixels/℃ | <3pixel shift Typ. +/- 1nm, Max. +/- 2nm | Typ. 10nm, Max. 12nm Mean7.03nm | ||
| 積分時間 | 1ms-65s | 8ms-60min | 0.635ms~60.960ms | ||
| Fiber input | SMA905 | SMA905 | SMA905 | ||
| A/D轉(zhuǎn)換 | 16bit | 18bit | 24bit | ||
| 功能描述 | 光譜校準(zhǔn) | 采用Hg、Ne、Ar等作為標(biāo)準(zhǔn)光源對光譜進(jìn)行波長校準(zhǔn)定標(biāo)。 | |||
| 實(shí)時太陽光采集校準(zhǔn)系統(tǒng) | A、因探測器探測結(jié)果與太陽直接輻射的強(qiáng)度、方向以及散射輻射的強(qiáng)度及其空間分布相關(guān)，所以采用余弦校準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)實(shí)時獲取太陽光光照信息，使得探測器精準(zhǔn)的按照余弦定律來采集，用于相對光譜強(qiáng)度和光譜強(qiáng)度測量、發(fā)射光譜測量等。 B、在對地（或者植被目標(biāo)）一側(cè)同樣有一個余弦校準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)置的轉(zhuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，在完成太陽光的采集后，可快速的獲取到目標(biāo)的亮度等信息。 C、系統(tǒng)在出廠時，利用計量單位標(biāo)定的光源系統(tǒng)完成輻射亮度定標(biāo)（mw.cm2sr-1nm-1）。 | ||||
| 光纖傳導(dǎo) | 光纖使用一分二或一分三的結(jié)構(gòu)，光纖長度5米/10米等。光纖狹縫1mm,每根光纖豎直排列62.5μm， 數(shù)量16，兩根/三根匯合成一根。 | ||||
| 電控轉(zhuǎn)鏡 | 為了提高系統(tǒng)的采集效率，系統(tǒng)采用電控轉(zhuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)，通過控制轉(zhuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)及其角度來完成對“天“和對“地”的信號采集。同時保證了光纖探頭對監(jiān)控區(qū)域的精準(zhǔn)定位。 | ||||
| 暗背景采集 | 采樣電子Shutter，在光纖入光口前設(shè)計電子快門結(jié)構(gòu)，通過控制主板發(fā)送相應(yīng)的指令，Shutter實(shí)現(xiàn)不同采集環(huán)境下的背景信號。 | ||||
| 輔助相機(jī) | 借助輔助攝像功能，可以獲取監(jiān)控目標(biāo)區(qū)域的RGB等圖像，以便更好的對研究區(qū)域進(jìn)行定位。 | ||||
| GPS定位 | 獲取被監(jiān)測對象的經(jīng)緯度信息，獲取太陽升降時間的信息，以便觸發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行與關(guān)閉等功能。 | ||||
| 溫控系統(tǒng) | 高靈敏度的溫度傳感器，依據(jù)環(huán)境溫度、濕度等實(shí)時的進(jìn)行溫度控制（制冷、制熱）和除濕處理。 | ||||
| 多種數(shù)據(jù)格式輸出等 | 多行液晶顯示屏，提供系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)顯示、溫度顯示、時間顯示、工作狀態(tài)等信息。 | ||||
|
| 系統(tǒng)封裝 | 系統(tǒng)所有涉及到的硬件結(jié)構(gòu)全部封裝在相應(yīng)的運(yùn)輸箱體內(nèi)部。無需對光纖、信號線等進(jìn)行大量的拆卸。適合長時間野外目標(biāo)監(jiān)測使用。內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局、材料選擇均符合技術(shù)應(yīng)用需求。 | |||
技術(shù)優(yōu)勢
l 獲取地物目標(biāo)的反射光譜（350-1000nm&900-1700nm）
l 獲取植被葉綠素的太陽光誘導(dǎo)熒光光譜（650-800nm）
l 高光譜分辨率、寬光譜范圍、高靈敏度探測器
l 高集成度系統(tǒng)（溫控、除濕、、防雨水、防塵、ARM系統(tǒng)、液晶顯示）
l 太陽光收集余弦校準(zhǔn)
l 電控轉(zhuǎn)鏡
l 電子Shutter
l 10米多芯、多分叉型光纖
l 預(yù)留遠(yuǎn)程控制、通訊接口
l *對目標(biāo)監(jiān)測
l 多種應(yīng)用方式可供選取
