HemiView植物冠層分析系統(tǒng)

一、簡介

HemiView提供詳細(xì)的冠層半球照片分析，計(jì)算冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)和太陽輻射指數(shù)，例如葉面積指數(shù)、光照間隙及間隙分布狀況；預(yù)測冠層下的輻射水平，適合高而不規(guī)則的樹冠測量，測算出冠層截獲的PAR以及冠層下方的輻射水平，計(jì)算輻射指標(biāo)、冠層指標(biāo)、測量地點(diǎn)的光線覆蓋狀況及直射與漫射光的分布等。

半球形攝影是分析植物冠層的常用方法，特別是高的、不規(guī)則的冠層，如森林。典型的照片是在統(tǒng)一的天空條件下拍攝的，從植物樹冠下向上看，使用180°魚眼鏡頭。自調(diào)平像機(jī)支架確保像機(jī)保持水平。

二、工作原理

通過180度魚眼鏡頭和數(shù)碼相機(jī)從植物冠層下方或森林地面向上取像, 再將數(shù)碼相機(jī)的清晰影像載入軟件，進(jìn)行分析處理。

三、系統(tǒng)組成

HemiView冠層分析系統(tǒng)由HemiView軟件、帶有魚眼鏡頭的數(shù)碼單反相機(jī)、自調(diào)平相機(jī)支架和一系列附件組成。

這款相機(jī)提供了2020萬像素分辨率。重量輕的自調(diào)平架簡化了獲得正確定向照片的過程。它提供由閃光槍發(fā)射的LED標(biāo)記，自動將北/南方向標(biāo)記放置到每張拍攝的圖像中。

可增配BF5輻射傳感器，用于監(jiān)測PAR的直接和擴(kuò)散。在研究中，這些數(shù)據(jù)可用于計(jì)算HemiView使用的太陽模型所需的透射率和擴(kuò)散比例值。

四、儀器特點(diǎn)

• 交互式圖示定位工具：準(zhǔn)確記錄的圖像半球縱坐標(biāo)系統(tǒng)，補(bǔ)償磁場偏差
• 支持圖像分類：強(qiáng)度區(qū)分界限和干擾像素，圖像按照實(shí)時更新分類
• 圖像可多重和拆分查看：分類和色彩/灰色等比率查看，或?qū)⒄鶊D像拆分開瀏覽
• 圖像底片：圖像可轉(zhuǎn)換為底片模式進(jìn)行查看和分析
• 可給不同的天空區(qū)域定義號碼：天頂角和方位角定義范圍
• 單個樹的葉面積：直接可通過HemiView輸出單個樹的LAI
• 分析局部圖像：可以將圖像中不需要參與分析的部分排除
• 地點(diǎn)，鏡頭和太陽模型的參數(shù)：用戶可設(shè)定地點(diǎn)，鏡頭和太陽模式應(yīng)用到任何一個圖像中，方便從列表中選擇
• 定義鏡頭的特點(diǎn)：鏡頭方程是當(dāng)用戶使用了當(dāng)前鏡頭和老款類型提供的ΔT
• 輸出：分析結(jié)果可輸出為Excel兼容表格格式或文本格式
• 自定義輸出參數(shù)：用戶可根據(jù)不同的圖像定義不同的輸出參數(shù)

時間序列計(jì)算光照示例圖

五、技術(shù)指標(biāo)

 輸出參數(shù)：

天空幾何：質(zhì)心，立體角和像素計(jì)算用于每個天空扇區(qū)；

間隙粒級：比例的可見天空扇區(qū)；

葉面積指數(shù)：天空扇區(qū)或全部數(shù)值；

太陽輻射：直射和散射，冠層上方和下方，能量或質(zhì)量單位；

位置因數(shù)：直接，間接（散射），全部；

時間序列和Sunflecks：可查看日期的日盤（半陰影作用）和太陽輻射，自定義采樣間隔或sunfleck順序

可選余弦修正：可用任何方位的截取表面；

全部數(shù)值：大部分輸出能將天空扇區(qū)表格化，整合到單個全天空或年數(shù)值中。

產(chǎn)地：英國