一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统
专利汇可以提供一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被 荧光 测量系统由 硬件 和 软件 两大模 块 组成，其中硬件模块由 基座 架、横竖 支撑 杆、 数据采集 杆以及高性能 光谱 仪组成， 软件模块 由 电机 控制软件和 植物 荧光计算软件两部分组成。标准白板置于数据采集杆上，由电机控制，可在 水 平方向上进行180度旋转。光谱 探头 置于光谱探头固定槽上，通过步进手摇伸缩 控制器 控制伸缩杆的升降，来获取不同冠层高度的植物荧光数据。将光谱探头采集的数据输入到植物荧光计算软件中，可以获得不同冠层高度的植物荧光强度。这些荧光数据可以用于植被光合作用、 环境胁迫 和病虫害分析以及地表 碳 循环等研究工作中。该套系统装置便携式强，非常适合在野外获取不同冠层高度的植被荧光数据。，下面是一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统专利的具体信息内容。
1.一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统，其特征在于：包括基座架、横竖支撑杆、数据采集杆、高性能光谱仪以及电机控制软件和植物荧光计算软件，其中：
所述的基座架是由航空铝管包裹的合成塑料制成，填充材料为POLYMSJ合成的最轻塑料；
所述的横竖支撑杆包括固定支撑横杆、可伸缩支撑竖杆以及步进手摇伸缩控制器，固定支撑横杆为呈直角分布的两段杆体焊接而成，杆体两侧180°对称分布两条固定槽，可以将数据线契合在支撑横杆的固定槽中以加强连接稳定性；可伸缩支撑竖杆可以通过控制螺丝紧扣在基座架正中间，步进手摇伸缩控制器设置在可伸缩支撑竖杆的中部，通过连接内置的设备操控线进行杆的伸缩，杆内选用活塞摇摆行程冲气构造，该构造中的活塞选用高强度含石墨的聚四氟乙烯材料，杆体和杆体之间有橡胶密封圈进行密封，停止状态下24小时内升降桅杆下滑小于10mm；
所述的数据采集杆包括光谱仪探头固定器、标准白板转动电机，光谱探头固定器由固定槽与固定板两部分组成，固定槽可以架设在具有孔洞的固定板上，固定板是一个具有孔洞的铲形合金版，手柄处通过两颗螺丝固定于支撑横杆上，铲头处孔洞与固定槽契合，固定槽可以正好安置于此处，且通过孔洞旁的固定螺孔固定，标准白板转动电机顶端是一块合金固定板，通过两颗螺丝固定在支撑横杆上，电机下方是转动杆，前端连接标准白板槽，电机转动杆长度与光谱探头固定器契合，当转动电机静止时，白板槽中心正好对准光谱探头固定槽中心；
所述的高性能光谱仪：光谱范围是640-790nm，光谱分辨率是0.3nm，配置10μm狭缝，信噪比是1000:1，用于测量标准白板反射的太阳辐射亮度和植被冠层反射的太阳辐射亮度数据；
所述的电机控制软件：负责给电机发动指令，控制标准白板的水平旋转以及旋转的时间间隔；
所述的植物荧光计算软件：负责植物荧光的计算，根据测量的辐照度与辐亮度数据，计算出植物荧光的强度，具体过程如下：
根据下面的方程式(1)，利用测量的辐照度与辐亮度数据计算植物荧光强度 ：
(1)
式中， 、 和 分别为夫琅和费谱线内波段的波长以及两个夫琅和费谱线外波段的波长， 和 分别为夫琅和费谱线两侧波段的辐射亮度， 和 分别为夫
琅和费谱线两侧波段的辐照度， 和 分别为夫琅和费谱线内波段的辐射亮度和辐照度， 和 分别为两个夫琅和费谱线外波段的权重：
(2)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统，其特征在于：基座架由三条扁口型中空支撑腿以及中央固定器连接组成，每条支撑腿底部
100mm处设置有加固地针，地针长300mm，搬运时可以沿着支撑腿支撑方向旋转收至支撑腿内侧，使用时可以展开插入土地，加固基座架支撑作用，中央固定器为带孔合金环带，孔位以120°为间隔分布于合金环带正中，用于固定横竖支撑杆。
3.根据权利要求1所述的一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统，其特征在于：固定支撑横杆由1米长柱形中空杆与0.6米长柱形中空杆成90°焊接而成，杆体连接附近有螺孔，加固斜杠通过螺孔分别连接于杆体两侧，形成稳定三角形，整个装置通过短杆插入可伸缩竖杆最上一节来固定，短杆杆体上呈180°对称分布两排固定槽，与可伸缩竖杆的固定槽对应。
4.根据权利要求1所述的一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统，其特征在于：可伸缩支撑竖杆为2.0米长的三节柱状升缩杆，步进手摇伸缩控制器设置在可伸缩杆的中部，通过连接内置的设备操控线进行杆的伸缩，杆内选用活塞摇摆行程冲气构造，顶端的一节杆体内，呈180°对称分布两排固定槽，用于固定支撑横杆，防止横杆转动。
5.根据权利要求1所述的一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统，其特征在于：光谱探头固定槽为一直筒状方沿合金器，其底部中心开有4mm小孔，可以固定在固定板上，直筒内可以放置植物荧光光谱仪探头。
6.根据权利要求1所述的一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统，其特征在于：标准白板转动电机组由转动电机、固定合金片、转动杠杆以及标准白板放置槽构成，转动杠杆以转动电机轴心为圆心，可以进行0-180°的水平旋转，用于改变光谱探头内的观测目标，从而可以根据太阳下行辐射计算荧光数据。
一种适用于不同冠层高度的日光诱导植被荧光测量系统
技术领域
背景技术
发明内容
所述的横竖支撑杆包括固定支撑横杆、可伸缩支撑竖杆以及步进手摇伸缩控制器，固定支撑横杆为呈直角分布的两段杆体焊接而成，杆体两侧180°对称分布两条固定槽，可以将数据线契合在支撑横杆的固定槽中以加强连接稳定性；可伸缩支撑竖杆可以通过控制螺丝紧扣在基座架正中间，步进手摇伸缩控制器设置在可伸缩支撑竖杆的中部，通过连接内置的设备操控线进行杆的伸缩，杆内选用活塞摇摆行程冲气构造，该构造中的活塞选用高强度含石墨的聚四氟乙烯材料，杆体和杆体之间有橡胶密封圈进行密封，停止状态下24小时内升降桅杆下滑小于10mm；
所述的数据采集杆包括光谱仪探头固定器、标准白板转动电机，光谱探头固定器由固定槽与固定板两部分组成，固定槽可以架设在具有孔洞的固定板上，固定板是一个具有孔洞的铲形合金版，手柄处通过两颗螺丝固定于支撑横杆上，铲头处孔洞与固定槽契合，固定槽可以正好安置于此处，且通过孔洞旁的固定螺孔固定，标准白板转动电机顶端是一块合金固定板，通过两颗螺丝固定在支撑横杆上，电机下方是转动杆，前端连接标准白板槽，电机转动杆长度与光谱探头固定器契合，当转动电机静止时，白板槽中心正好对准光谱探头固定槽中心；
所述的高性能光谱仪：光谱范围是640-790nm，光谱分辨率是0.3nm，配置10μm狭缝，信噪比是1000:1，用于测量标准白板反射的太阳辐射亮度和植被冠层反射的太阳辐射亮度数据；
所述的电机控制软件：负责给电机发动指令，控制标准白板的水平旋转以及旋转的时间间隔；
所述的植被荧光计算软件：负责植物荧光的计算，根据测量的数据，计算出植被的荧光强度，具体过程如下：
根据下面的方程式(1)计算植被荧光强度 ：
(1)
式中， 、 和 分别为夫琅和费谱线内波段的波长以及两个夫琅和费谱线外波段的波长， 和 分别为夫琅和费谱线两侧波段的辐射亮度， 和 分别为
夫琅和费谱线两侧波段的辐照度， 和 分别为夫琅和费谱线内波段的辐射亮度和辐照度， 和 分别为两个夫琅和费谱线外波段的权重：
(2)。
图3是本发明的固定支撑横杆以及数据采集杆连接示意图
图4是本发明的光谱探头固定槽与转动电机示意图
图5是本发明的可伸缩支撑竖杆示意图
图6是本发明的适用于不同冠层高度的植被荧光测量系统示意图
附图中：①基座架中央固定器，②地针，③连接斜杠，④转动电机，⑤光谱探头固定槽，⑥光谱探头固定板，⑦标准白板槽，⑧固定槽，⑨步进手摇伸缩控制器。
具体实施方式
根据下面的方程式(1)，将测量的辐照度与辐亮度数据获取植物荧光强度 ：
(1)
式中， 、 和 分别为夫琅和费谱线内波段的波长以及两个夫琅和费谱线外波段的波长； 和 分别为夫琅和费谱线两侧波段的辐亮度； 和 分别为夫
琅和费谱线两侧波段的辐照度； 和 分别为夫琅和费谱线内波段的辐亮度和辐照度； 和 分别为两个夫琅和费谱线外波段的权重：
(2)
本发明未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。
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