农作物光谱测量系统

仪器介绍：嵌入式系统、7寸IPS触摸屏、光纤光谱光路结构、内置5W/10W A光源、Y开分叉光纤、保存格式（PDF、EXCLE每nm标准值、测试值、GDF）、原始AD值及A光源标定值的校准值和测试值查看及保存

测试参数：反射率、不同波段反射率、吸光度、色品坐标、波长、色温、辐照度、AD值、色纯度等

波长范围：380-950nm（特殊定制）

产品特点：

■  操作简单、测量速度快、精度高、性能稳定等特点。

■  采用先进的光谱测量技术、可进行快速、全光谱测量。

■  光谱范围：400-1000nm,重复性误差不大于0.5%。

■  测量参数含光谱、透过率、色坐标、主波长等。

■  软件内置强大测量分析管理软件，可根据客户要求进行测自定义测量方案、谱图数据处理、质检功能、CIE颜色测量功能

应用范围：各类反射、吸光度测试——植物叶面光谱分析、水果糖分分析、各类材料的反射率测试

     400nm-700nm：在550nm处有一个反射峰，该峰形成于叶子内部的叶绿素a，b以及在450nm与640nm-680nm为中心有两个强烈的吸收带，以及胡萝卜素叶黄素在430nm-480nm有强烈的吸收带所致，这也是叶片表现为绿色的原因。在这波段范围内，植被的波谱特征基本上被叶绿素、胡萝卜素所控制，前者占总吸收量的65%-75%，后者占总吸收量的25%-35%。

     700nm-800nm：该部分形成一个强烈的陡坡，是由于叶片的栅栏组织结构导致的强反射形成的，是植被*的光谱特征，称为“红边"，红边的陡峭程度决定了植被叶片的健康程度。Sentinel-2也是一个在植被红边处有三个波段的传感器。

      800nm-1100nm：这一波段叶片的吸收作用基本可以忽略，散射作用占据了主导地位，投入叶子内部的光线，因细胞壁与细胞孔腔的折射率有明显的差异，而造成光线在叶子内部的多次反射与折射，向上折射穿出上表皮层便构成反射光，向下折射穿出下表皮层便形成透射光，这一过程具有明显的随机性质，因此反射率与透射率是相近的。这一波段范围内具有很宽很强的反射峰是植被所*有的光谱特征，在叶子发生枯萎或因缺水而凋谢，便意味着细胞的萎l缩，折射率差异的减少，其宏观表现为这一波段的反射率值明显下降。

农作物光谱测量系统

在可见光波段内，各种色素是支配植物光谱响应的主要因素，其中叶绿素所起的作用最为重要。在中心波长分别为0.45μm（蓝色）和0.65μm（红色）的两个谱带内，叶绿素吸收大部分的摄入能量，在这两个叶绿素吸收带间，由于吸收作用较小，在0.54μm（绿色）附近行程一个反射峰，因此许多植物看起来是绿色的。除此之外，叶红素和叶黄素在0.45μm（蓝色）附近有一个吸收带，但是由于叶绿素的吸收带也在这个区域内，所以这两种黄色色素光谱响应模式中起主导作用。

对于健康的绿色植物而言，其光谱曲线主要有一下四个特征：①在可见光波段（0.4~0.76 um）的反射率较大，在0.33~0.45 um和0.67 um处的蓝、红光呈低谷。其原因是植物页面反射的主要因素是叶绿素，而叶绿素对蓝光和和红光强吸收且反射率非常低。同时叶绿素对绿光（0.52 um ~ 0.6 um）有一个弱的反射，所以光谱曲线会出现一个小的局部峰值。②在近红外波段（0.68~0.75），植物叶面的反射率急剧增加，所以对应的光谱曲线在近红外波段出现一个陡坡。同时，不同的植物的光谱位置和斜率基本保持一致。③植物在0.75 um ~1.3 um保持较高的反射率。其主要原因是此时叶面光谱反射特征主要受细胞结构和叶冠结构控制，随着植被光谱特性的不断深入，根据大部分植物的光谱特征，近年来逐渐形成了如下九个植被光谱的特征参数:

        红边（RE），红边是植被在0.67 um ~0.74 um 反射率最高最快的点，是绿色植被*显著的标志。红边一般用位置和斜率两个参数来描述。一阶导数最大的位置即为红边的位置，红边的斜率与植被的覆盖度、叶面积指数等参数有关，覆盖度越高，叶绿素的含量越高，红边斜率越大。

        蓝边（BE），蓝边是指蓝色光在0.49~0.53 um 之间一阶段数最大值的位置。

        黄边（YE），黄边是指黄色光在0.55~0.58 um 之间一阶段数最小值的位置。

Y型 光纤

        归一化差异植被指数（NDVI）。NDVI是指两种不同波段范围内植被的关铺反射率差值与其和值的比值，或者是多波段上的光谱反射率的加权差值与加权累计之间的比值。

        植被叶面积指数(LAI)，是指单位面积内植被所有叶面积的综合除以单位面积。是植被冠层结构的一个重要指标。

        红边一阶段数最大值（DRE），对植被的叶面指数反映极为敏感，与绿色植被的覆盖度有非常紧密的线性关系。

原始AD值 

        叶面叶绿素指数（LCI），LCI 对叶绿素很敏感，但对于叶面积散射和叶面内部结构变化并不敏感，所以LCI*适用于高叶绿素的区域。

        叶面水含量指数（WI）。WI是比较0.97 um 水吸收波段和0.90 um的反射率相对而定的参数。

        归一化差异水体指数（NDWI）。是反应植被叶面水含量的参数，是根据1.24 um水吸收波顿和0.86 um 的反射率相对而定的参数，它随着绿色植被叶面水含量的增加而增加。