全天候植被荧光观测系统

一、产品介绍

全天候植被荧光观测系统是Evergreen Instrument公司自主研发、设计的一款具有高分辨、高灵敏度、16通道的植被荧光观测设备。该设备采用高分辨率、灵敏度的光谱仪为主要传感器，可以在野外全自动观测植被冠层下行辐照度和上行表观辐亮度，并实时计算植被日光诱导叶绿素荧光（solar-induced Fluorescence，SIF）。本款设备可以在野外全天候长时间使用，其定制型支架可以根据实验需要随意调节测量传感器到样品之间的距离。该设备高度的模块化，可以根据客户需求进行定制。

二、工作原理

8通道全天候植被荧光观测系统是基于760nm 和687 nm 附近的O2-A和O2-B 暗线内外的波谱观测值，通过3FLD、SFM等算法提取日光诱导叶绿素荧光。

本设备的核心工作是准同步地测量太阳入射辐照度和植被冠层上行的表观辐亮度。其中太阳入射辐照度通过带余弦校正器的光纤向上观测获取，植被冠层上行的表观辐亮度通过另一光纤观测冠层获取，并能全自动连续观测6个目标物，然后数据通过光纤传输到主机，并进行运算。

本设备的光谱仪置放于恒温箱内。恒温箱采用半导体TEC制冷，光谱仪的工作温度可以恒定在20至40℃±1℃（温度可自由设定，但环境温度不能高于50℃或者低于20℃）。可实时监控并存储恒温箱的温、湿度值，以及机箱内部的环境温度。当温度出现异常时，将自动采取应急措施，如报警、关闭光谱仪，甚至整套系统。

本设备装备有全自动防雨、防尘保护装置，可保护余弦校正器不受雨水及灰尘的侵袭，尽可能的保护设备的采集数据安全可靠

结构图

设备图

技术规格要求：

1、主要用途：

用于测定植被冠层反射率和实时太阳光诱导的叶绿素荧光值

配置清单：

光谱系统、数据采集头、恒温系统、数据处理

产品优势：

自动、连续测量植被冠层下行辐照度和上行辐亮度。自动快速优化积分时间，观测数据信噪比高。数据实时监测，自动存储，远程传输，操作简单。软件可以根据用户的实验方案调整相应的参数。仪器可兼容太阳能供电。系统可防尘，实时监测仪器运转情况，条件下自动断电保护。

3、详细技术要求：

1）光谱系统

具有稳定的信噪比，良好的光谱重现性，高光谱分辨率，系统性能稳定。

*1.1 光谱仪(可以根据用户需求更改配置，满足用户更好的使用要求)

1.1.1 光谱仪范围：640-800 nm（25um狭缝）

1.1.2 光谱分辨率：0.39 nm

1.1.3 光谱采样间隔：0.15 nm

1.1.4 信噪比：1000:1

1.1.5 CCD 制式：1024*58

1.1.6 像素面阵型CCD

1.1.7 *高灵敏度：200*103

1.1.8 暗噪音：≤ 3RMS

1.1.9 光谱响应：780 nm处量子效率*高（70 %）, 680 nm处量子效率*高50 %

*1.2光谱仪（可以根据用户需求更改配置，满足用户更好的使用要求）

1.2.1光谱仪范围：350-1100 nm（25狭缝）

1.2.2光谱分辨率:1.3nm，光谱采样间隔0.15 nm，信噪比250:1

1.2.3 CCD 制式：2048像素线阵型CCD

1.2.4暗噪音：低于12RMS

1.2.5光谱响应：350 nm处量子效率*高（70 %）, 680 nm处量子效率*高35 %

*1.3 16通道分光系统

1.3.1光谱范围：350-2000 nm

1.3.2输入通道：2通道

1.3.3输出通道：≤16通道

1.3.4测量重复性：99%

1.3.5植被荧光专用软件控制多通道分光系统自动切换自动测量

1.3.6实时监测功能:7*24小时全天候全自动测量目标不少于6个目标区域

2）数据采集头

数据采集部分功能：自动优化积分时间，保证观测数据信噪比；余弦探头具有防尘、防雨功能；保护余弦校正器不受雨水及灰尘的侵袭，尽可能的保护设备的采集数据安全可靠。

2.1 高通量光纤数据采集头

2.1.1 可选长度：2米，5米，10米，20米（可定制）

*2.2 采集头防雨器

2.2.1 遇雨水自动遮挡采集头。

2.2.2 防尘盖

3）恒温系统

恒温系统功能：实时监测功能：7*24小时全天候全自动测量目标物，实现系统温度、湿度的状态信息监控。

*3.1 恒温箱

3.1.1 环境温度：20℃-50℃

3.1.2恒定温度：20℃-40℃（±1℃）

3.1.3温度可自由设定

3.1.4半导体TEC制冷

3.1.5实时监控并存储恒温箱的温、湿度值

3.1.6实时监控并存储机箱内部的环境温度

3.1.7 异常预警：当温度异常时，将自动采取应急措施。

3.1.8 预警处理：报警——关闭光谱仪——关闭系统

4）数据处理

*4.1 数据处理系统硬件

4.1.1 Intel处理器

4.1.2 NM70高速芯片组

4.1.3 面板类型：工控规屏TFT

4.1.4 背光类型：LED

4.1.5 亮度：400cd/m2

4.1.6 线性误差＜1.5%

4.2数据处理算法

4.2.1 实时计算SIF

4.2.2 同时具有二种算法：3FLD、SFM

*4.2.3 同时显示原始光谱图，反射率，地物，入照，实时荧光值图谱等植被参数

4.3 数据处理功能

4.3.1 辐射校正模块

4.3.2 光谱校正模块

4.3.3 暗电流校正功能

4.3.4 实时自动优化积分时间功能

4.3.5 测量起止时间、测量间隔时间可调

*4.3.6 根据太阳高度角自动启动、停止测量

4.4 数据处理其他功能

4.4.1 数据自动存储

4.4.2 远程实时数据浏览

4.4.3 数据异常监测、报警

*4.4.4 多张光谱图同时显示，可以同时显示原始光谱，反射率，荧光值
4.4.5用户可以根据现场情况修改软件参数（积分时间，测试时间等）

5 提供定制化服务

可根据后期用户实验要求增加仪器功能或改变光谱仪配置，根据现场情况修改软件参数，一个月内修改完毕到达用户现场，后期提供数据分析技术支持。

保准化建议配置清单