[发明专利]一种活立木冠层蒸腾量计算方法及系统

说明书

本发明提供一种活立木冠层蒸腾量计算方法及系统。所述方法包括：根据活立木主干各分段体积含水率和活立木主干各分段体积、活立木根部土壤体积含水率和活立木根部土壤体积，分别计算活立木主干总体含水量函数和活立木根部土壤含水量函数；基于所述活立木主干总体含水量和所述活立木根部土壤含水量分别对蒸腾时长的一阶导数，计算所述活立木冠层蒸腾速率；根据所述活立木冠层蒸腾速率和所述蒸腾时长，计算活立木冠层蒸腾量。本发明提供的活立木冠层蒸腾量计算方法及系统，通过对活立木主干各分段体积含水率和活立木根部土壤体积含水率进行实时无损检测，实现了对活立木冠层蒸腾量的有效估计，测量结果精确，并且能在实际生产中大规模应用。

技术领域

本发明涉及活立木生理参数检测领域，更具体地，涉及一种活立木冠层蒸腾量计算方法及系统。

背景技术

目前，在活立木生理参数检测领域，冠层蒸腾量是衡量活立木生理水分状况的重要参数，测量活立木冠层蒸腾量对研究植物生理水分的变化规律及特征具有重大意义。

目前测量活立木冠层蒸腾量的方法主要有茎流计法和气孔计法。所述茎流计法可以准确测量活立木主干中的轴向液流速率，从而计算出活立木冠层蒸腾量，但是活立木主干不同部位的茎流有所差异，因此所述茎流计法的测量结果受到茎流计安装部位的影响；所述气孔计法可以准确测量活立木叶片的蒸腾速率，但是活立木冠层叶片的总面积无法得到精确测量，因此所述气孔计法难以计算出活立木冠层蒸腾量。并且，现有技术使用的茎流计和气孔计的生产成本较高，难以大规模应用于实际生产。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的活立木冠层蒸腾量计算方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供一种活立木冠层蒸腾量计算方法，包括：

S1，根据活立木主干各分段体积含水率和活立木主干各分段体积、活立木根部土壤体积含水率和活立木根部土壤体积，分别计算活立木主干总体含水量函数和活立木根部土壤含水量函数；

S2，基于所述活立木主干总体含水量函数和所述活立木根部土壤含水量函数分别对蒸腾时长的一阶导数，计算所述活立木冠层蒸腾速率；

S3，根据所述活立木冠层蒸腾速率和所述蒸腾时长，计算活立木冠层蒸腾量。

优选地，所述S1进一步包括：

根据活立木主干各分段体积含水率和活立木主干各分段体积，计算得到所述活立木主干各分段含水量函数；

根据所述活立木主干各分段含水量函数与活立木主干的分段数量计算活立木主干总体含水量函数。

优选地，所述S2具体包括：

所述活立木主干总体含水量函数对蒸腾时长求一阶导数，得到所述活立木根部吸水速率与活立木冠层蒸腾速率的差值；

所述活立木根部土壤含水量函数对蒸腾时长求一阶导数，得到所述活立木根部吸水速率；

根据所述活立木根部吸水速率与冠层蒸腾速率的差值以及所述活立木根部吸水速率，计算得到所述活立木冠层蒸腾速率。

优选地，在所述步骤S1之前还包括：

S00，利用活立木茎体水分传感器获取所述活立木主干各分段体积含水率，利用土壤水分传感器获取所述活立木根部土壤体积含水率；

S01，对所述活立木主干各分段体积含水率和所述活立木根部土壤体积含水率进行滤波处理。

优选地，所述活立木主干各分段的体积根据所述活立木主干各分段的半径和长度计算得到，所述活立木根部土壤体积根据所述土壤水分传感器的测量半径计算得到。

优选地，在所述土壤水分传感器的测量半径范围内外进行隔离处理。