自從20世紀(jì)80年代起光譜分析技術(shù)以數(shù)據(jù)量大、分辨率高、連續(xù)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于植物表型研究、資源調(diào)查、地質(zhì)調(diào)查、大氣監(jiān)測、災(zāi)害環(huán)境監(jiān)測、土壤調(diào)查、城市環(huán)境調(diào)查、水文觀測等領(lǐng)域,取得了較好的應(yīng)用結(jié)果和經(jīng)濟(jì)效益。鑒于光譜技術(shù)的*性能,特別是在地表物質(zhì)的識別與分類、有用信息的提取等方面與其它技術(shù)相比有較大優(yōu)勢,使得這一技術(shù)在植被的精細(xì)分類、農(nóng)作物的長勢監(jiān)測與估產(chǎn)、農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測、作物品質(zhì)監(jiān)測和農(nóng)田水肥狀況的分析方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)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(shí)多采用便攜式、瞬時(shí)測量技術(shù)上，越來越多的研究需要大田實(shí)時(shí)、在線的多光譜數(shù)據(jù)，減少人為操作限制帶來的數(shù)據(jù)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(guān)。通過監(jiān)測、分析植株高度、LAI葉面積指數(shù)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(jié)構(gòu)、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(zhì)；估測植被中與脅迫性相關(guān)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(tǒng)不僅能自動、在線觀測植物高度、植株數(shù)量、葉片、冠層尺度的實(shí)時(shí)光譜數(shù)據(jù)，還能實(shí)現(xiàn)自動遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)到云數(shù)據(jù)庫，及時(shí)匯集樣點(diǎn)數(shù)據(jù)和點(diǎn)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(shí)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(jī)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(tǒng)可每秒采集一次光譜數(shù)據(jù)，也可按用戶的要求設(shè)定采樣間隔每小時(shí)等。光譜數(shù)據(jù)自動存儲在數(shù)據(jù)采集器中。數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送到遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)服務(wù)器Cloverfield網(wǎng)站上查看系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、下載數(shù)據(jù)，如有定制服務(wù)，也可通過網(wǎng)站分析數(shù)據(jù)。無論用戶在哪里，只要能上網(wǎng)，用戶可隨時(shí)查看測點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
    Airphen野外多光譜表型在線觀測系統(tǒng)測量植被紫外、紫藍(lán)、綠、紅橙、可見光、近紅外、紅外、遠(yuǎn)紅外光譜數(shù)據(jù)及透射、總輻射，還可測量紫外指數(shù)和用戶的波段光譜。Airphen Plugin軟件計(jì)算寬帶綠度指數(shù)，寬帶綠度指數(shù)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(chǎn)力建模等;同時(shí)，可以實(shí)時(shí)對植物長勢表型進(jìn)行拍照。
    Airphen野外多光譜表型在線觀測系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、多光譜光傳感器、Cloverfield數(shù)據(jù)服務(wù)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(shù)據(jù)， 

    數(shù)據(jù)采集器：自動發(fā)送數(shù)據(jù)的GPRS模塊。
    光譜范圍：紫外、紫藍(lán)、綠、紅橙、可見光、近紅外、紅外、遠(yuǎn)紅外、總輻射、紫外指數(shù)
    數(shù)據(jù)服務(wù)器：數(shù)據(jù)推送模式，實(shí)時(shí)在線、自動遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)。
    Airphen Plugin軟件：計(jì)算歸一化植被指數(shù)、比值植被指數(shù)、增強(qiáng)植被指數(shù)、大氣阻抗植被指數(shù)、綠波段總和指數(shù)，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(tǒng)采集的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)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(guān)關(guān)系，篩選出一些與作物品質(zhì)顯著相關(guān)的光譜參量，建立了相應(yīng)的光譜診斷模型
    3）在葉面積指數(shù)、葉片產(chǎn)量、生化品質(zhì)指標(biāo)變化的基礎(chǔ)上，通過大量光譜參量的相關(guān)分析，建立作物生長指標(biāo)和主要化學(xué)品質(zhì)指標(biāo)的冠層光譜預(yù)測模型
    4）Airphen Plguin軟件可自動計(jì)算歸一化植被指數(shù)、比值植被指數(shù)、增強(qiáng)植被指數(shù)、大氣阻抗植被指數(shù)、綠波段總和指數(shù)，為反演衛(wèi)片提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
應(yīng)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(yù)產(chǎn)；作物物候研究。

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