多角度植被SIF遥感监测系统


发布时间:

2026-08-04

1.产品概述

LM-Fluo-2 多角度植被SIF遥感监测系统是一款面向复杂植被结构和异质冠层研究的新一代高光谱荧光观测设备。系统在传统双半球观测基础上,引入固定位置多角度观测方案,支持多达7个预设角度的自动切换,显著扩展SIF观测的空间足迹,有效捕获不同太阳-目标-传感器几何条件下的荧光信号变化,为破解冠层结构效应对SIF反演的影响提供了关键数据支撑。

系统搭载高分辨率荧光光谱仪,覆盖640nm–800nm关键波段,精准锁定O₂-A(760 nm)和O₂-B(689 nm)夫琅禾费暗线。内置半导体TEC精密温控模块,确保光谱仪在-20℃至40℃环境温度下稳定运行;全自动连续观测与远程软件升级功能,可满足野外长期无人值守监测需求。

系统集成了FLD、3FLD、BSF等5种以上SIF反演算法,内置大气校正模块,可实时计算冠层总激发SIF和光合作用速率,并将入射辐照度、反射辐亮度、反射率曲线、荧光曲线及系统状态信息实时可视化,为植被生理生态研究、精准农业、碳循环监测及卫星遥感地面验证提供高精度、多角度的数据支撑。

2.核心优势

1. 多角度观测能力

支持固定位置多达7个不同角度的自动切换观测,有效增加SIF观测足迹,可系统研究角度效应对SIF信号的影响,提升复杂冠层(如森林、行播作物)荧光反演的准确性。

2. 高光谱分辨率与高信噪比

光谱分辨率<0.4 nm,光谱采样间隔<0.17 nm,信噪比高达≥1000:1,能够有效捕捉微弱的叶绿素荧光信号,精准提取夫琅禾费暗线内的SIF信息。

3. 全自动连续观测与智能温控

全自动连续观测模式,无人值守运行。光谱仪内置半导体TEC制冷,工作温度范围覆盖-20℃至40℃,有效抑制暗电流变化,显著提升长期户外观测精度与可靠性。

4. 丰富的SIF算法与实时数据处理

内置FLD、3FLD、BSF等5种以上SIF反演算法,支持大气校正、冠层总激发SIF计算和光合作用速率估算。每个测量周期实时显示入射辐照度、反射辐亮度、反射率曲线、荧光曲线及恒温箱内外温湿度等信息。

5. 灵活的软件配置与远程管理

运行于Linux系统,支持远程软件升级。初始积分时间可调,可自定义目标DN值、最大积分时间、TEC温度及反演波段窗口。实时显示可选DN值或辐射值,荧光算法波段窗口支持用户自定义。

6. 大容量存储与优化的功耗设计

最大支持256G SD卡存储,满足长期多角度连续观测数据存储需求。平均功耗仅65W,最大功耗约110W,支持太阳能供电,适合野外长期部署。

3.技术参数

类别

参数项

技术指标

观测参数

观测目标

日光诱导叶绿素荧光(SIF)、反射率等

系统基本参数

信号优化

环境光自适应

暗电流校正

每个测量周期自动精确测量

节能模式

支持昼/夜模式自动切换

采集器附加功能

支持GPS和北斗定位、4G和Wi-Fi,可即时断电

温控异常处理

温度异常时可报警,并关闭光谱仪及系统

余弦接收器

符合余弦曲线,RMSE<0.03,接口SMA905

观测方式

几何配置

固定位置多角度方案,增加SIF观测足迹

角度设置

可设角度数

多达7个不同角度

光谱仪性能

光谱范围

640 nm – 800 nm

光谱分辨率

<0.4 nm

光谱采样间隔

<0.17 nm

信噪比(SNR)

≥1000:1

A/D转换位数

≥18bit

工作环境

工作温度

-20℃ – 40℃

温控方式

半导体TEC制冷

功耗

最大功耗

≈110 W

平均功耗

65 W

运行平台

操作系统

Linux系统

软件升级

升级方式

远程软件升级

观测模式

运行方式

全自动连续观测

存储介质

类型 / 容量

SD卡,最大支持 256 GB

界面显示

显示内容

入射辐照度、反射辐亮度、反射率曲线、荧光曲线、恒温箱内外温湿度、上下光路积分时间等

参数设置

可调参数

初始积分时间、目标DN值、最大积分时间、光谱仪TEC温度、反演波段窗口

显示模式切换

可选DN值或辐射值实时显示

算法窗口

支持自定义荧光算法波段窗口

数据处理

SIF反演算法

FLD、3FLD、BSF等5种以上

数据处理功能

大气校正、冠层总激发SIF计算、光合作用速率估算

实时可视化

支持

拓展功能

主动荧光兼容

可兼容接入捷克PSI的FluorCam主动荧光传感器

可选配件

供电升级

配套太阳能板及蓄电池组

 

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