全天候植被熒光觀測系統(tǒng)

一、產(chǎn)品介紹

全天候植被熒光觀測系統(tǒng)是Evergreen Instrument公司自主研發(fā)、設(shè)計(jì)的一款具有高分辨、高靈敏度、16通道的植被熒光觀測設(shè)備。該設(shè)備采用高分辨率、靈敏度的光譜儀為主要傳感器，可以在野外全自動觀測植被冠層下行輻照度和上行表觀輻亮度，并實(shí)時(shí)計(jì)算植被日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?/span>（solar-induced Fluorescence，SIF）。本款設(shè)備可以在野外全天候長時(shí)間使用，其定制型支架可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要隨意調(diào)節(jié)測量傳感器到樣品之間的距離。該設(shè)備高度的模塊化，可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制。

二、工作原理

8通道全天候植被熒光觀測系統(tǒng)是基于760nm 和687 nm 附近的O2-A和O2-B 暗線內(nèi)外的波譜觀測值，通過3FLD、SFM等算法提取日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒狻?/span>

本設(shè)備的核心工作是準(zhǔn)同步地測量太陽入射輻照度和植被冠層上行的表觀輻亮度。其中太陽入射輻照度通過帶余弦校正器的光纖向上觀測獲取，植被冠層上行的表觀輻亮度通過另一光纖觀測冠層獲取，并能全自動連續(xù)觀測6個(gè)目標(biāo)物，然后數(shù)據(jù)通過光纖傳輸?shù)街鳈C(jī)，并進(jìn)行運(yùn)算。

本設(shè)備的光譜儀置放于恒溫箱內(nèi)。恒溫箱采用半導(dǎo)體TEC制冷，光譜儀的工作溫度可以恒定在20至40℃±1℃（溫度可自由設(shè)定，但環(huán)境溫度不能高于50℃或者低于20℃）?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)控并存儲恒溫箱的溫、濕度值，以及機(jī)箱內(nèi)部的環(huán)境溫度。當(dāng)溫度出現(xiàn)異常時(shí)，將自動采取應(yīng)急措施，如報(bào)警、關(guān)閉光譜儀，甚至整套系統(tǒng)。

本設(shè)備裝備有全自動防雨、防塵保護(hù)裝置，可保護(hù)余弦校正器不受雨水及灰塵的侵襲，盡可能的保護(hù)設(shè)備的采集數(shù)據(jù)安全可靠

結(jié)構(gòu)圖

設(shè)備圖

技術(shù)規(guī)格要求：

1、主要用途：

用于測定植被冠層反射率和實(shí)時(shí)太陽光誘導(dǎo)的葉綠素?zé)晒庵?/span>

配置清單：

光譜系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集頭、恒溫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理

產(chǎn)品優(yōu)勢：

自動、連續(xù)測量植被冠層下行輻照度和上行輻亮度。自動快速優(yōu)化積分時(shí)間，觀測數(shù)據(jù)信噪比高。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動存儲，遠(yuǎn)程傳輸，操作簡單。軟件可以根據(jù)用戶的實(shí)驗(yàn)方案調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)。儀器可兼容太陽能供電。系統(tǒng)可防塵，實(shí)時(shí)監(jiān)測儀器運(yùn)轉(zhuǎn)情況，條件下自動斷電保護(hù)。

3、詳細(xì)技術(shù)要求：

1）光譜系統(tǒng)

具有穩(wěn)定的信噪比，良好的光譜重現(xiàn)性，高光譜分辨率，系統(tǒng)性能穩(wěn)定。

*1.1 光譜儀(可以根據(jù)用戶需求更改配置，滿足用戶更好的使用要求)

1.1.1 光譜儀范圍：640-800 nm（25um狹縫）

1.1.2 光譜分辨率：0.39 nm

1.1.3 光譜采樣間隔：0.15 nm

1.1.4 信噪比：1000:1

1.1.5 CCD 制式：1024*58

1.1.6 像素面陣型CCD

1.1.7 *高靈敏度：200*103

1.1.8 暗噪音：≤ 3RMS

1.1.9 光譜響應(yīng)：780 nm處量子效率*高（70 %）, 680 nm處量子效率*高50 %

*1.2光譜儀（可以根據(jù)用戶需求更改配置，滿足用戶更好的使用要求）

1.2.1光譜儀范圍：350-1100 nm（25狹縫）

1.2.2光譜分辨率:1.3nm，光譜采樣間隔0.15 nm，信噪比250:1

1.2.3 CCD 制式：2048像素線陣型CCD

1.2.4暗噪音：低于12RMS

1.2.5光譜響應(yīng)：350 nm處量子效率*高（70 %）, 680 nm處量子效率*高35 %

*1.3 16通道分光系統(tǒng)

1.3.1光譜范圍：350-2000 nm

1.3.2輸入通道：2通道

1.3.3輸出通道：≤16通道

1.3.4測量重復(fù)性：99%

1.3.5植被熒光專用軟件控制多通道分光系統(tǒng)自動切換自動測量

1.3.6實(shí)時(shí)監(jiān)測功能:7*24小時(shí)全天候全自動測量目標(biāo)不少于6個(gè)目標(biāo)區(qū)域

2）數(shù)據(jù)采集頭

數(shù)據(jù)采集部分功能：自動優(yōu)化積分時(shí)間，保證觀測數(shù)據(jù)信噪比；余弦探頭具有防塵、防雨功能；保護(hù)余弦校正器不受雨水及灰塵的侵襲，盡可能的保護(hù)設(shè)備的采集數(shù)據(jù)安全可靠。

2.1 高通量光纖數(shù)據(jù)采集頭

2.1.1 可選長度：2米，5米，10米，20米（可定制）

*2.2 采集頭防雨器

2.2.1 遇雨水自動遮擋采集頭。

2.2.2 防塵蓋

3）恒溫系統(tǒng)

恒溫系統(tǒng)功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測功能：7*24小時(shí)全天候全自動測量目標(biāo)物，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)溫度、濕度的狀態(tài)信息監(jiān)控。

*3.1 恒溫箱

3.1.1 環(huán)境溫度：20℃-50℃

3.1.2恒定溫度：20℃-40℃（±1℃）

3.1.3溫度可自由設(shè)定

3.1.4半導(dǎo)體TEC制冷

3.1.5實(shí)時(shí)監(jiān)控并存儲恒溫箱的溫、濕度值

3.1.6實(shí)時(shí)監(jiān)控并存儲機(jī)箱內(nèi)部的環(huán)境溫度

3.1.7 異常預(yù)警：當(dāng)溫度異常時(shí)，將自動采取應(yīng)急措施。

3.1.8 預(yù)警處理：報(bào)警——關(guān)閉光譜儀——關(guān)閉系統(tǒng)

4）數(shù)據(jù)處理

*4.1 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)硬件

4.1.1 Intel處理器

4.1.2 NM70高速芯片組

4.1.3 面板類型：工控規(guī)屏TFT

4.1.4 背光類型：LED

4.1.5 亮度：400cd/m2

4.1.6 線性誤差＜1.5%

4.2數(shù)據(jù)處理算法

4.2.1 實(shí)時(shí)計(jì)算SIF

4.2.2 同時(shí)具有二種算法：3FLD、SFM

*4.2.3 同時(shí)顯示原始光譜圖，反射率，地物，入照，實(shí)時(shí)熒光值圖譜等植被參數(shù)

4.3 數(shù)據(jù)處理功能

4.3.1 輻射校正模塊

4.3.2 光譜校正模塊

4.3.3 暗電流校正功能

4.3.4 實(shí)時(shí)自動優(yōu)化積分時(shí)間功能

4.3.5 測量起止時(shí)間、測量間隔時(shí)間可調(diào)

*4.3.6 根據(jù)太陽高度角自動啟動、停止測量

4.4 數(shù)據(jù)處理其他功能

4.4.1 數(shù)據(jù)自動存儲

4.4.2 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽

4.4.3 數(shù)據(jù)異常監(jiān)測、報(bào)警

*4.4.4 多張光譜圖同時(shí)顯示，可以同時(shí)顯示原始光譜，反射率，熒光值
4.4.5用戶可以根據(jù)現(xiàn)場情況修改軟件參數(shù)（積分時(shí)間，測試時(shí)間等）

5 提供定制化服務(wù)

可根據(jù)后期用戶實(shí)驗(yàn)要求增加儀器功能或改變光譜儀配置，根據(jù)現(xiàn)場情況修改軟件參數(shù)，一個(gè)月內(nèi)修改完畢到達(dá)用戶現(xiàn)場，后期提供數(shù)據(jù)分析技術(shù)支持。

保準(zhǔn)化建議配置清單