無(wú)人機(jī)載日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒猓⊿IF）自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)（專(zhuān)利號(hào)：2020202517297）（GaiaSky-SIF）的硬件構(gòu)成包括光纖光譜儀、光纖、 光路切換模組及開(kāi)關(guān)、監(jiān)控相機(jī)、采集控制單元以及校準(zhǔn)模組等部分。目前主要采用高靈敏度光纖光譜儀及其配件，可用于植被葉綠素?zé)晒饧案吖庾V野外連續(xù)穩(wěn)定的高頻觀測(cè)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在無(wú)人機(jī)載平臺(tái)下的植被冠層高頻高 / 超光譜觀測(cè)。觀測(cè)頻率可達(dá)到10s/ 次，一次飛行可觀多條光譜。同時(shí)，該系統(tǒng)上行和下行兩個(gè)通道雙余弦觀測(cè)，地物的檢測(cè)范圍大幅提高，市場(chǎng)唯一商業(yè)化的產(chǎn)品。
● 日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?SIF(Sun/Solar-induced Chlorophyll Fluorescence)是植物在太陽(yáng)光照條件下，由光合中心發(fā)射出的光譜信號(hào)(650—800 nm)，具有紅光(690 nm左右)和近紅外(760 nm左右)兩個(gè)波峰，能直接反映植物實(shí)際光合作用的動(dòng)態(tài)變化。
● SIF遙感是近年迅速發(fā)展起來(lái)的植被遙感技術(shù)，可彌補(bǔ)當(dāng)前植被遙感觀測(cè)的不足，為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和植被監(jiān)測(cè)等提供了新的思路和技術(shù)。
● 以基于“綠度”觀測(cè)的植被指數(shù)(如NDVI)為代表的植被遙感在過(guò)去30年極大地促進(jìn)了從宏觀尺度上來(lái)理解和認(rèn)識(shí)地球生物圈，但其只能通過(guò)“綠度”來(lái)探測(cè)植物“潛在光合作用”。
● 葉綠素?zé)晒庠谥脖还夂仙硖綔y(cè)方面具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是“實(shí)際光合作用”的直接探測(cè)方法。
● 可以說(shuō)植被葉綠素?zé)晒膺b感是近10年來(lái)植被遙感領(lǐng)域最具突破性的研究前沿。隨著研究和技術(shù)的發(fā)展，SIF遙感最近10幾年來(lái)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
輻射定標(biāo)：
整個(gè)光路系統(tǒng)需進(jìn)行輻射定標(biāo)，以將光譜儀采集的 DN 值轉(zhuǎn)化成輻照度（mW/m2 /nm）或者輻亮度的單位（mW/m2 /nm/sr）。輻射定標(biāo)需對(duì)裸光纖和連接余弦校正器的光路分別定標(biāo)。輻射定標(biāo)是指用一臺(tái)已知光譜輸出功率的燈來(lái)校準(zhǔn)光譜儀每個(gè)像元下的響應(yīng)強(qiáng)度。絕對(duì)輻射定標(biāo)改變了整個(gè)光譜的形狀和大小，校正了儀器的單個(gè)儀器響應(yīng)函數(shù)（IRF），并將光譜儀所測(cè)的 Digital Number（DN）轉(zhuǎn)化為物理量。定標(biāo)系數(shù)由以下公式計(jì)算 ：
其中 α 為計(jì)算的輻射定標(biāo)系數(shù)，L 為標(biāo)準(zhǔn)光源的輻亮度或輻照度，DC 為光譜儀在不進(jìn)光的情況下所測(cè)的暗電流值。通過(guò)輻射校準(zhǔn)后的光譜的單位是單位面積單位波長(zhǎng)的功率輸出，標(biāo)準(zhǔn)光源通常單位表達(dá)為 µW/cm2 /nm，最好將其數(shù)值乘以 10以使單位轉(zhuǎn)化為 mW/m2 /nm，輻亮度轉(zhuǎn)化關(guān)系相同。
大尺度、高通量植物葉綠素?zé)晒獬上駵y(cè)量分析提供完美的解決方案，完全適用于陸空雙基高光譜遙感分析。主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域 ：
● 植物光合作用和熒光測(cè)量
● 植物制圖和植被健康特征
● 森林資源調(diào)查評(píng)估
● 農(nóng)作物生長(zhǎng)評(píng)估
● 陸空雙基高光譜遙感監(jiān)測(cè)
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