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GaiaSky-ImgFluo 机载日光诱导叶绿素荧光成像

1、极优的光学性能,满足荧光弱信号探测的要求;2、采用双利自研技术—悬停内置推扫;3.无需配置惯导系统,图像实现大面积拼接;4.深度PSDK开发,融合一体的操作软件界面;5.无人机、云台和高光谱成像仪做到了一体化的设计
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    无人机载叶绿素荧光成像系统

    叶绿素荧光成像光谱仪系统介绍

    日光诱导叶绿素荧光 SIF(Sun/Solar-induced Chlorophyll Fluorescence)是植物在太阳光照条件下,由光合中心发射出的光谱信号(650—800nm),具有红光(690nm左右)和近红外(740nm左右)两个波峰,能直接反映植物实际光合作用的动态变化。SIF遥感是近年迅速发展起来的植被遥感技术,可弥补当前植被遥感观测的不足,为陆地生态系统碳循环和植被监测等提供了新的思路和技术。

    以基于“绿度”观测的植被指数(如NDVI)为代表的植被遥感在过去30年极大地促进了从宏观尺度上来理解和认识地球生物圈,但其只能通过“绿度”来探测植物“潜在光合作用”。叶绿素荧光在植被光合生理探测方面具有独特的技术优势,是“实际光合作用”的直接探测方法。

    可以说植被叶绿素荧光遥感是近10年来植被遥感领域最具突破性的研究前沿。随着研究和技术的发展,SIF遥感最近10几年来得到了长足的进步。

    SIF是光下测量叶绿素荧光的典型代表,通过测量上行辐亮度对下行太阳光谱Fraunhofer暗线的填充来反演植被发出的叶绿素荧光强度,通常会得到如下的光谱曲线。

     

    图1 反演植被发出的叶绿素荧光强度

    主要功能:

    · Shutter快门

    · 辐射度、均匀性、镜头、反射率校准

    · 太阳光实时采集(余弦校正器)

    · 镜头推扫成像

    · 辅助摄像监控(实时观察测试区域)

    · 增稳云台

    · 自动航点规划采集

    技术指标:

    · 成像光谱范围:670-780nm(650-800nm)

    · 成像传感器:SCMOS

    · 光谱分辨率:0.35nm

    · 自动曝光、自动扫描速度匹配

    系统硬件及软件界面:

     

    图2 系统硬件及软件界面

    技术特点:

    原始数据展示:

    反射率校正功能:利用标准白板、灰布等可作为参考板,对采集的原始DN值数据进行反射率校准,也可进行批量数据处理。

     

    图3 SIF高光谱图像及光谱数据

    数据反演应用:

    首先,需要对原始的DN值数据进行实时反射率校正处理,系统软件设置有存储对应白帧和暗背景数据的文件夹,在执行采集之后,进行反射率校准;其次,结合选择的数学模型,可输出对应的模型指标的反演结果。

    图4 反演结果

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