無人機載日光誘導葉綠素熒光(SIF)自動觀測係統(專利號:2020202517297)(GaiaSky-SIF)的硬件構成包括光纖光譜儀、光纖、 光路切換模組及開關、監控相機、caijikongzhidanyuanyijixiaozhunmozudengbufen。muqianzhuyaocaiyonggaolingminduguangxianguangpuyijiqipeijian,keyongyuzhibeiyelvsuyingguangjigaoguangpuyewailianxuwendingdegaopinguance。xitongkeshixianzaiwurenjizaipingtaixiadezhibeiguancenggaopingao / 超光譜觀測。觀測頻率可達到10s/ 次,一次飛行可觀多條光譜。同時,該係統上行和下行兩個通道雙餘弦觀測,地物的檢測範圍大幅提高,市場唯一商業化的產品。
● 日光誘導葉綠素熒光 SIF(Sun/Solar-induced Chlorophyll Fluorescence)是植物在太陽光照條件下,由光合中心發射出的光譜信號(650—800 nm),具有紅光(690 nm左右)和近紅外(760 nm左右)兩個波峰,能直接反映植物實際光合作用的動態變化。
● SIF遙(yao)感(gan)是(shi)近(jin)年(nian)迅(xun)速(su)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)植(zhi)被(bei)遙(yao)感(gan)技(ji)術(shu),可(ke)彌(mi)補(bu)當(dang)前(qian)植(zhi)被(bei)遙(yao)感(gan)觀(guan)測(ce)的(de)不(bu)足(zu),為(wei)陸(lu)地(di)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)碳(tan)循(xun)環(huan)和(he)植(zhi)被(bei)監(jian)測(ce)等(deng)提(ti)供(gong)了(le)新(xin)的(de)思(si)路(lu)和(he)技(ji)術(shu)。
● 以基於“綠度”觀測的植被指數(如NDVI)為代表的植被遙感在過去30年極大地促進了從宏觀尺度上來理解和認識地球生物圈,但其隻能通過“綠度”來探測植物“潛在光合作用”。
● 葉綠素熒光在植被光合生理探測方麵具有獨特的技術優勢,是“實際光合作用”的直接探測方法。
● 可以說植被葉綠素熒光遙感是近10年來植被遙感領域最具突破性的研究前沿。隨著研究和技術的發展,SIF遙感最近10幾年來得到了長足的進步。


輻射定標:
整個光路係統需進行輻射定標,以將光譜儀采集的 DN 值轉化成輻照度(mW/m2 /nm)或者輻亮度的單位(mW/m2 /nm/sr)。輻(fu)射(she)定(ding)標(biao)需(xu)對(dui)裸(luo)光(guang)纖(xian)和(he)連(lian)接(jie)餘(yu)弦(xian)校(xiao)正(zheng)器(qi)的(de)光(guang)路(lu)分(fen)別(bie)定(ding)標(biao)。輻(fu)射(she)定(ding)標(biao)是(shi)指(zhi)用(yong)一(yi)台(tai)已(yi)知(zhi)光(guang)譜(pu)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)的(de)燈(deng)來(lai)校(xiao)準(zhun)光(guang)譜(pu)儀(yi)每(mei)個(ge)像(xiang)元(yuan)下(xia)的(de)響(xiang)應(ying)強(qiang)度(du)。絕(jue)對(dui)輻(fu)射(she)定(ding)標(biao)改(gai)變(bian)了(le)整(zheng)個(ge)光(guang)譜(pu)的(de)形(xing)狀(zhuang)和(he)大(da)小(xiao),校(xiao)正(zheng)了(le)儀(yi)器(qi)的(de)單(dan)個(ge)儀(yi)器(qi)響(xiang)應(ying)函(han)數(shu)(IRF),並將光譜儀所測的 Digital Number(DN)轉化為物理量。定標係數由以下公式計算 :
其中 α 為計算的輻射定標係數,L 為標準光源的輻亮度或輻照度,DC 為光譜儀在不進光的情況下所測的暗電流值。通過輻射校準後的光譜的單位是單位麵積單位波長的功率輸出,標準光源通常單位表達為 µW/cm2 /nm,最好將其數值乘以 10以使單位轉化為 mW/m2 /nm,輻亮度轉化關係相同。
大尺度、高通量植物葉綠素熒光成像測量分析提供完美的解決方案,完全適用於陸空雙基高光譜遙感分析。主要應用於以下領域 :
● 植物光合作用和熒光測量
● 植物製圖和植被健康特征
● 森林資源調查評估
● 農作物生長評估
● 陸空雙基高光譜遙感監測