冠层分析仪原理

　　冠层分析仪又叫叶面积指数仪，用于各种高度植物冠层的研究，利用鱼眼镜头和CCD图像传感器获取植物冠层图像，通过专用分析软件，获得植物冠层的相关指标和参数。

　　冠层分析仪应用了冠层孔隙率与冠层结构相关的原理。根据光线穿过介质减弱的比尔定律，在对植物冠层定义了一系列假设前提的条件下，采用半理论半经验的公式，通过冠层孔隙率的测定，计算出冠层结构参数。这是目前世界上冠层分析仪一致采用的原理。

　　在上述原理下，冠层分析仪应用对冠层下天穹半球图像分析测量冠层孔隙率的方法，该方法是各类方法中Z精确和Z省力、省时、快捷方便的方法。

　　冠层分析仪由鱼眼图像捕捉探头(由鱼眼镜头及CCD图像传感器组成)、内置多个PAR传感器的测量杆(摇臂)、笔记本电脑、图像采集软件及图像分析软件、高容量的可充电电池组组成。鱼眼探头安装在一个很轻的摇臂的顶端，可以获取150°视角的鱼眼图像。图像的显示和存贮由配置的笔记本计算机完成。

　　镜头可自动保持水平状态：专门为植物冠层结构测量设计的小型鱼眼摄像镜头安装在手持式万向平衡接头上，可自动保持镜头处于水平状态，无需三角架;

　　镜头可以伸入至冠层中：镜头安装在摇臂一端，由于小巧和带有测量杆，可以方便地水平向前或垂直向上伸入到冠层不同高度处，快速地进行分层测量，测出群体内光透过率和叶面积指数垂直分布图;

　　可屏蔽不合理冠层部分：对不同方向的冠层进行区域性分析时，可以任意屏蔽地物景象和不合理的冠层部分(如缺株、边行问题等)。对不同天顶角起始角和终止角的选择，可以避开不符合计算该冠层结构参数的冠层孔隙条件，通过手动调节阈值，可以更极ng准的测量出叶面积指数等参数;

　　图像分析软件：冠层分析仪的图像分析软件可以任意定义图像分析区域。

　　1、测量多少个B值通过冠层高度确定

　　根据A=fπH2其中，A代表取样

　　冠层分析仪又叫叶面积指数仪，是农业种植应用较为广泛的仪器之一，它的作用在于能够通过光谱技术，实时输出作物叶绿素、氮素、水分含量的诊断结果。冠层分析仪由传感器和控制器组成，通过无线的方式进行数据传输。

　　冠层分析仪使用原理：

　　当光线透过植物冠层时，由于受到叶片和枝干的阻拦，辐射强度会迅速消减。根据其消减程度就可推算出植物的叶量。冠层分析仪便是依据此原理，通过测量植被冠层以上(A)和植被冠层以下(B)5个角度的透射光线，利用植被树冠的辐射转移模型，计算叶面积指数。

　　冠层分析仪测量一次至少包括10个数据：传感器置于冠层上方的5个数据和传感器置于冠层下方的5个数据。这两组数据测量时，传感器都要水平朝上放置。通过这两组相应数据相除就可计算出5个冠层透射率值。

　　冠层分析仪使用假设条件：

　　1、叶片不透光，且无反射：假设冠层下的读值不包括任何叶片反射或透射的光线。冠层分析仪探头波长范围320-490nm，过滤了波长大于490nm的光线。因为在低于490nm区域的光线受叶片反射及透射射作用Z小。这使得叶簇在天空背景下是黑色的，从而满足了前题假设。

　　2、叶片排列是随机的：不同的冠层有不同的形状，可能是条状(条播作物)、椭圆体(单一植株)、巨大的正方体(草地)或者是有孔的大正方体(充满林隙的落叶林)。在这些不同形状的空间中叶片分布是随机的。

　　3、叶片面积相对每环的观测范围是很小的：即冠层分析仪探头与Z近叶片的距离应至少为叶片宽度的4倍。

　　4、叶片的位置分布是随机的：不管叶片如何倾斜，只要所有叶片不是朝向同一角度即可。用广视角进行测量时这种假设基本是得到满足的。

　　1、植物生长调节剂的评估。

　　2、客观有效地对各种叶片病害的评级。

　　3、监测应用除草剂的效果。

　　4、用于土壤改善和肥力的研究。

　　5、叶面施肥的研究。

　　6、灌溉日程安排的研究。

　　冠层分析仪又叫叶面积指数仪，它是根据光线穿过介质减弱的比尔定律，在对植物冠层定义了一系列假设前提的条件下，采用半理论半经验的公式，通过冠层孔隙率的测定，计算出冠层结构参数的仪器。

　　冠层分析仪可测算植物冠层的太阳直射光透过率、天空散射光透过率、冠层的消光系数，叶面积指数和叶片平均倾角等，可用于农作物、果树、森林内冠层受光状况的测量和分析可用于不同植物群体结构的比较;可对农田作物群体生长过程进行动态监测适用于生态学野外植物群体动态监测的研究与教学;也适用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的研究与教学。

　　冠层分析仪广泛应用于农业生产和农业科研，为进行冠层光能资源调查，测量植物冠层中光线的拦截，研究作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系。

　　冠层分析仪使用400nm-700nm波段内的光合有效辐射(PAR)测量、记录，测量值的单位是平方米·秒上的微摩尔(μmolm2/秒)。由于作物冠层测量仪主要测量作物叶片对光线的拦截，所以该仪器适用于比较低矮的作物，树木等其他较高的植物，一般使用冠层分析仪。

　　叶面积指数是果树冠层生物学特征的一个重要参数，它可以影响果园的产量、品质以及光能的截获，在一定程度上决定了果园的生产效率。测量叶面积指数的方法有直接测量法和间接测量法，直接测量法具有破坏性，且费时费力、不能重复，操作困难难以测量叶面积的动态变化等。间接测量法分为相对生长法和光学法，应用比较广泛。

　　冠层分析仪就是属于光学法的，特点是携带方便，不需要进行额外的资料处理，可以直接给出叶面积指数值，原理是在假定植物冠层内的各元素随机分布，依据冠层间隙度或光学特性反演叶面积指数。缺点是测量所得叶面积指数有着较大的偏差。叶片的聚集效应越强，偏差越大。因此在测量时，一般需要用直接法校正。

　　测量时根据果园的大小。分别设置3-5个