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)
| 圖像文件類型 | BMP、JPEG、TIF、Photo CD | 數(shù)據(jù)輸出 | Excel兼容表格格式 |
| 圖像分辨率 | ≥512×512，≤4368×2912（和數(shù)碼相機(jī)有關(guān)） | 總像素 | 1510萬像素 |
| 鏡頭變形 | 能確定多種相關(guān)天頂角和光線距離 | 魚眼透鏡視角 | 180° |
| 直射光模型 | 簡單的空氣傳遞，由用戶設(shè)置 | 存儲容量 | 2GB，可擴(kuò)展 |
| 散射光模型 | 統(tǒng)一或標(biāo)準(zhǔn)陰天 | 可伸縮單臂支架高度 | 0.69~1.66米 |
| 三腳架高度 | 1.73米 | 操作溫度 | +5~+55℃ |
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
