[发明专利]作物冠层内光分布测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光分布测量技术领域，特别涉及一种作物冠层内光分布测量装置及方法。

背景技术

植物冠层内辐射分布的测定为冠层内辐射传输与分布规律的研究奠定了基础，是验证辐射模型的主要方法。

近年来，随着现代自动探测技术的发展，出现了多种专门的作物冠层内光的观测仪器。如：LI-COR公司出品的LI-190SA点式和LI-191SA线式光合有效辐射光量子测定仪；英国的Delta-T仪器公司出品的SunScan冠层分析仪；美国Decagon仪器公司的AccuPAR冠层分析仪，主体为一个80cm的探棒上均匀分布着的80个PAR探头，并通过一个小型操作终端，具有对探头编组测定的能力。在自行研制的光分布测量仪器方面，Karine Chenu等人于2008年基于Turtle模型原理研制了Turtle_6和Turtle_16测量仪。

这些光分布测量装置可以进行植物冠层的光分布测量，但方式各不相同，LI-190SA点式和LI-191SA线式可对指定点与线上的光分布进行测量，SunScan冠层分析仪可对线上的辐射分布给出平均辐射值，AccuPAR冠层分析仪可得到探棒上的80个探头的光强值，Turtle_6和Turtle_16则可以较好地测量指定点的散射光分布值。

但上述光分布测量装置的主要缺陷为：点式测量仪较厚重，难以安装到植物叶片指定位置，即使安装上，也会导致植物叶片损失自然形态，给测量带来误差；线式测量装置的缺点是测量位置难以调整，无法测量指定位置的光强度信息，SunScan冠层分析仪、AccuPAR冠层分析仪也具有该缺陷；Turtle_6和Turtle_16测量仪可以测量作物冠层内指定点的光分布信息，但其也无法依附在植物叶片上，且无法同时测量多个点的光强度信息；另外，以上各种光分布测量装置都无法同时测量多个任意指定点的光强度信息。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何便于调整测量位置、并且不会使植物叶片损失自然形态，以提高光分布测量的精度。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种作物冠层内光分布测量装置，所述装置包括：承载单元、接收单元、以及至少一个光传感器，所述承载单元包括支撑部分和与待测作物叶片形态相同的承载部分，所述至少一个光传感器分别设于所述承载部分上、且依次串联连接，所述至少一个光传感器中的一个光传感器与所述接收单元连接。

优选地，所述装置还包括支架和天空传感器，所述支架的顶端位于所述待测作物的冠层顶部，所述天空传感器设于所述支架的顶端，所述天空传感器与所述至少一个光传感器中的一个光传感器连接。

优选地，所述光传感器上设有滤光片。

优选地，所述承载单元为金属条。

本发明还公开了一种基于所述的作物冠层内光分布测量装置的测量方法，所述方法包括以下步骤：

S1：利用承载单元上的支撑部分将所述承载单元进行固定，使所述承载单元上与待测作物叶片形态相同的承载部分与待测作物叶片相接触；

S2：将至少一个光传感器根据需要分别设于所述承载部分上的测量处；

S3：将天空传感器设于支架的顶端；

S4：所述接收单元每经过预设间隔时间进行一次信号采集，以实现对待测作物叶片的冠层内光分布测量。

优选地，步骤S1之前还包括以下步骤：

S0：选取待测作物叶片，根据所述待测作物叶片的形态加工承载单元，以实现承载单元上的承载部分与待测作物叶片形态相同。

优选地，步骤S2中的光传感器上设有滤光片；

步骤S4中进行信号采集后，对采集的信号进行还原。

(三)有益效果

本发明通过承载单元上与待测作物叶片形态相同的承载部分来放置光传感器，便于调整测量位置、并且不会使植物叶片损失自然形态，提高了光分布测量的精度。

附图说明

图1是按照本发明一种实施例的作物冠层内光分布测量装置的结构示意图；

图2是滤光片对不同强度的光强滤光的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施方式的装置包括：与待测作物叶片形态相同的承载单元、接收单元、以及至少一个光传感器，所述至少一个光传感器分别设于所述承载单元上、且分别与所述接收单元连接。