手持式植物反射光譜測(cè)量?jī)x

 PolyPen RP 410手持式植物光譜測(cè)量?jī)x通過內(nèi)部光源（氙氣白熾燈380-1050nm）測(cè)定植物葉片的反射光譜，也可以測(cè)定其他光源的透光度和吸光率。PolyPen在軟件中內(nèi)置了幾乎所有常用的植物反射光譜指數(shù)公式，例如NDVI，PRI，NDGI等。測(cè)得的數(shù)據(jù)以圖形或數(shù)據(jù)表的形式實(shí)時(shí)顯示在儀器的顯示屏上。這些數(shù)據(jù)都可以儲(chǔ)存在儀器的內(nèi)存里并傳輸?shù)诫娔X里。

 PolyPen RP 410由可充電鋰電池供電，不需要使用電腦即可獨(dú)立進(jìn)行測(cè)量。儀器配備全彩色觸屏顯示器、內(nèi)置光源、內(nèi)置GPS和用于固定樣品的無損葉夾。葉夾具備進(jìn)行光源和檢測(cè)器校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)參照物。

應(yīng)用領(lǐng)域：

• 植物反射光譜測(cè)量

• 植物脅迫響應(yīng)

• 色素組成變化

• 氮素含量變化

• 產(chǎn)量估測(cè)

技術(shù)特點(diǎn)：

?   目前zui便攜的測(cè)量植物葉片反射光譜的高光譜測(cè)量?jī)x。

• 自動(dòng)計(jì)算常用的植物反射光譜指數(shù)，也可計(jì)算用戶定制的指數(shù)，同時(shí)提供高精度反射光譜圖。

• 非破壞性原位測(cè)量。

• 手持式儀器，電池供電，無需外部電腦，便于野外測(cè)量。

• 內(nèi)置GPS，USB/藍(lán)牙雙通訊模式

技術(shù)參數(shù)：

• 光譜檢測(cè)范圍：

PolyPen RP 410 UVIS光譜響應(yīng)范圍為380-790nm

PolyPen RP 410 NIR光譜響應(yīng)范圍為640-1050nm

• 內(nèi)置植被指數(shù)：

PolyPen RP 410 UVIS：NDVI、SR、綠度指數(shù)、MCARI、TCARI、TVI、ZMI、SRPI、NPQI、PRI、NPCI、Carter指數(shù)、SIPI、GM1。

PolyPen RP 410 NIR：NDVI、SR、MCARI1、OSAVI、MCARI、TCARI、ZMI、Ctr2、GM2

• 光源：氙氣白熾燈380-1050nm

• 光譜響應(yīng)半寬度：8nm

• 光譜雜散光：-30dB

• 光學(xué)孔徑：7mm

• 掃描速度：約100ms

• 觸控屏：240×320像素，65535色

• 內(nèi)存：32MB（可存儲(chǔ)8000組以上測(cè)量數(shù)據(jù)）

• 系統(tǒng)數(shù)據(jù)：16位數(shù)模轉(zhuǎn)換

• 動(dòng)態(tài)范圍：高增益 1:4300；低增益 1:13000

• GPS：內(nèi)置

• 通訊方式：USB/藍(lán)牙雙通訊模式

• 軟件功能：自動(dòng)計(jì)算內(nèi)置植被指數(shù)、計(jì)算用戶自定義植被指數(shù)、實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)圖和數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)導(dǎo)出為Excel、GPS地圖、固件升級(jí)，Windows XP及以上系統(tǒng)適用

• 光譜反射標(biāo)準(zhǔn)配件（選配）：提供zui高的漫反射值（99%）。光譜平面涵蓋UV-VIS-NIR光譜，保證+/-1%的光學(xué)平面。用于光源和檢測(cè)器的校準(zhǔn)。

• 尺寸：15×7.5×4cm

• 重量：300g

• 外殼：防水濺外殼

• 電池：鋰電池，通過USB接口充電

• 續(xù)航時(shí)間：可連續(xù)測(cè)量48小時(shí)

• 工作溫度：0~50℃

• 存放溫度：-20~70℃

軟件界面

應(yīng)用案例

 扁桃樹紅色葉斑病造成葉片反射光譜及相應(yīng)植被指數(shù)變化（M López-López, et al. 2016）

參考文獻(xiàn)

1. A Niglas, et al. 2017. Short-term effects of light quality on leaf gas exchange and hydraulic properties of silver birch (Betula pendula). Tree Physiology 37(9): 1218-1228

2. M Ashrafuzzaman, et al. 2017. Diagnosing ozone stress and differential tolerance in rice (Oryza sativa L.) with ethylenediurea (EDU). Environmental Pollution 230: 339-350

3. M López-López, et al. 2016. Early Detection and Quantification of Almond Red Leaf Blotch Using High-Resolution Hyperspectral and Thermal Imagery. Remote Sens. 8(4): 276

4. PJ Zarco-Tejada, et al. 2016. Seasonal stability of chlorophyll fluorescence quantified from airborne hyperspectral imagery as an indicator of net photosynthesis in the context of precision agriculture. Remote Sensing of Environment 179: 89-103

5. VV Ptushenko, et al. 2015. Possible reasons of a decline in growth of Chinese cabbage under a combined narrowband red and blue light in comparison with illumination by high-pressure sodium lamp. Scientia Horticulturae 194: 267-277

6. VV Ptushenko, et al. 2014. Chlorophyll fluorescence induction, chlorophyll content, and chromaticity characteristics of leaves as indicators of photosynthetic apparatus senescence in arboreous plants. Biochemistry (Moscow) 79: 260-272

內(nèi)置計(jì)算公式的植物光譜指數(shù)：

• 歸一化差值植被指數(shù)Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)

參考文獻(xiàn)：Rouse et al. (1974)

公式：NDVI = (R_NIR - R_RED ) / (R_NIR + R_RED )

• 簡(jiǎn)單比值植被指數(shù)Simple Ratio Index (SR)

參考文獻(xiàn)：Jordan (1969); Rouse et al. (1974)

公式：SR = R_NIR / R_RED

• 改進(jìn)的葉綠素吸收反射指數(shù)1 Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index 1 (MCARI1)

參考文獻(xiàn)：Haboudane et al. (2004)

公式：MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R₇₉₀- R₆₇₀) - 1.3 * (R₇₉₀- R₅₅₀)]

• *化土壤調(diào)整植被指數(shù)Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI)

參考文獻(xiàn)：Rondeaux et al. (1996)

公式：OSAVI = (1 + 0.16) * (R₇₉₀- R₆₇₀) / (R₇₉₀- R₆₇₀ + 0.16)

• 綠度指數(shù)Greenness Index (G)

公式：G = R₅₅₄ / R₆₇₇

• 改進(jìn)的葉綠素吸收反射指數(shù)Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI)

參考文獻(xiàn)：Daughtry et al. (2000)

公式：MCARI = [(R₇₀₀- R₆₇₀) - 0.2 * (R₇₀₀- R₅₅₀)] * (R₇₀₀/ R₆₇₀)

• 轉(zhuǎn)換類胡蘿卜素指數(shù)Transformed CAR Index (TCARI)

參考文獻(xiàn)：Haboudane et al. (2002)

公式：TSARI = 3 * [(R₇₀₀- R₆₇₀) - 0.2 * (R₇₀₀- R₅₅₀) * (R₇₀₀/ R₆₇₀)]

• 三角植被指數(shù)Triangular Vegetation Index (TVI)

參考文獻(xiàn)：Broge and Leblanc (2000)

公式：TVI = 0.5 * [120 * (R₇₅₀- R₅₅₀) - 200 * (R₆₇₀- R₅₅₀)]

• Zarco-Tejada & Miller 指數(shù)Zarco-Tejada & Miller Index (ZMI)

參考文獻(xiàn)：Zarco-Tejada et al. (2001)

公式：ZMI = R₇₅₀ / R₇₁₀

• 簡(jiǎn)單比值色素指數(shù)Simple Ratio Pigment Index (SRPI)

參考文獻(xiàn)：Pe?uelas et al. (1995)

公式：SRPI = R₄₃₀ / R₆₈₀

• 歸一化脫鎂作用指數(shù)Normalized Phaeophytinization Index (NPQI)

參考文獻(xiàn)：Barnes et al. (1992)

公式：NPQI = (R₄₁₅- R₄₃₅) / (R₄₁₅+ R₄₃₅)

• 光化學(xué)植被反射指數(shù)Photochemical Reflectance Index (PRI)

參考文獻(xiàn)：Gamon et al. (1992)

公式：PRI = (R₅₃₁- R₅₇₀) / (R₅₃₁+ R₅₇₀)

• 歸一化色素葉綠素指數(shù)Normalized Pigment Chlorophyll Index (NPCI)

參考文獻(xiàn)：Pe?uelas et al. (1994)

公式：NPCI = (R₆₈₀- R₄₃₀) / (R₆₈₀+ R₄₃₀)

• Carter指數(shù)Carter Indices

參考文獻(xiàn)：Carter (1994), Carter et al. (1996)

公式：Ctr1 = R₆₉₅ / R₄₂₀; Ctr2 = R₆₉₅ / R₇₆₀

• 結(jié)構(gòu)加強(qiáng)色素指數(shù)Structure Intensive Pigment Index (SIPI)

參考文獻(xiàn)：Pe?uelas et al. (1995)

公式：SIPI = (R₇₉₀- R₄₅₀) / (R₇₉₀+ R₆₅₀)

• Gitelson and Merzlyak 指數(shù) Gitelson and Merzlyak Indices

參考文獻(xiàn)：Gitelson & Merzlyak (1997)

公式：GM1 = R₇₅₀/ R₅₅₀; GM2 = R₇₅₀/ R₇₀₀

產(chǎn)地：歐洲