叶面积指数LAI测量仪器介绍
植物叶面积指数仪功能特点及作用
植物叶面积指数仪功能特点及作用在植物生长发育过程中，叶面积的大小是影响植物正常生长和产量高低的直接因素，叶面积小不好，但叶面积过大又会造成群体内光照条件恶化，影响光合作用和产量。
测定出植物的叶面积就能够检测出植物的生长状态，从而评估出相应的生态环境。
所以在现代农业发展中，植物叶面积指数仪变得越来越重要。
下面是托普云农TOP-1300植物叶面积指数仪功能特点及用途:一、TOP-1300植物叶面积指数仪的功能特点1、无损测量：叶面积指数、叶片平均倾角以及冠层结构。
2、任意角度测量：探头体积小巧，摄像头可自动保持水平。
3、数据查看：USB接口，测量时连接电脑实时查看图像，即时选取所需图像并保存。
4、外接大容量锂电池，适用于野外工作和长时间测量。
5、测量冠层不同高度，可得到群体内光透过率和叶面积指数垂直分布图。
6、测量数据精确：配有专用分析软件，有选择所需图像区域的功能（天顶角可分10区，方位角可分10区），可屏蔽不合理的冠层部分，仅对有效图像区域进行分析。
二、TOP-1300植物叶面积指数仪作用：一方面简便了植物叶面积测量的工作难度。
以往对植物叶面积的测定我们一般是用过手工去测量，这样的检测方法通常费时费力，而且对植物具有一定的破坏性，不适宜植物生长变化的大面积测量。
另外一方面通过测定和分析叶面积的变化，还能够掌握植物的生长，为制定科学的栽培技术措施等提供依据。
植物叶面积指数仪如今已广泛应用于作物、植物群体冠层受光状况的测量分析以及农林业科研工作。
三、TOP-1300植物叶面积指数工作原理：植物叶面积指数又叫植物冠层分析仪采用国际上一致采用的原理（比尔定律以及冠层孔隙率与冠层结构相关的原理），通过专用鱼眼镜头成像和CCD图像传感器测量冠层数据和获取植物冠层图像，利用软件对所得图像和数据进行分析计算，得出冠层相关指标和参数。
具有精确、省时省力、快捷方便的特点。
四、TOP-1300植物叶面积指数技术参数：镜头角度：150°（特殊需求可自选180°镜头）分辨率：768×494pix测量范围：天顶角由0°～75°（可分割成十个区域）；方位角360°（可分割十个区域）PAR感应范围：感应光谱400nm～ 700nm测量范围：0～2000μmol/㎡·S电源：7.4V锂电池组传输接口：USB工作温度：0～55℃。
叶面积指数测定方法及叶面积指数仪介绍
叶面积指数测定方法及叶面积指数仪介绍在农业生产中，叶面积指数是植物生产力的一个重要参数，很多农业种植工作人员都会通过对叶面积指数的测定来对植物进行合理的农事作业。
叶面积指数的测定方法有很多种，可分为直接测量和间接测量，不过在这些测定方法中，目前市场上应用比较广泛的就是使用叶面积指数测定仪来测定，本文就和大家简单介绍一下叶面积指数测定仪仪及其他叶面积指数测定方法。
托普云农TOP-1300叶面积指数测定仪采用国际上一致采用的原理（比尔定律以及冠层孔隙率与冠层结构相关的原理），通过专用鱼眼镜头成像和CCD图像传感器测量冠层数据和获取植物冠层图像，利用软件对所得图像和数据进行分析计算，得出冠层相关指标和参数。
具有准确、省时省力、快捷方便的特点。
具体地叶面积指数测定可测量叶面积指数、叶片平均倾角、散射辐射透过率、不同太阳高度角下的直射辐射透过率、不同太阳高度角下的消光系数、叶面积密度的方位分布、冠层内外的光合有效辐射（PAR）等。
当然除了以上所介绍的使用叶面积指数测定仪来测定叶面积指数之外，还有其他测定方法，具体如下：1、点接触法：点接触法是用细探针以不同的高度角和方位角刺入冠层，然后记录细探针从冠层顶部到达底部的过程中针尖所接触的叶片数目。
2、消光系数法：该法通过测定冠层上下辐射以及与消光系数该法通过测定冠层上下辐射以及与消光系数相关的参数来计算叶面积指数。
3、经验公式法：经验公式法利用植物的胸径、树高、边材面积、冠幅等容易测量的参数与叶面积或叶面积指数的相关关系建立经验公式来计算。
4、遥感方法：卫星遥感方法为大范围研究LA I提供了有效的途径。
主要有2种遥感方法可用来估算叶面积指数，一种是统计模型法。
另一种是光学模型法。
5、光学仪器法：光学仪器法按测量原理分为基于辐射测量的方法和基于图像测量的方法。
冠层分析仪--叶面积指数(LAI)自动测量仪器汇总
冠层分析仪叶面积指数（LAI）自动测量仪器I SmartLAI Smart系统充分利用当前成熟的智能终端设备的成像与高性能计算功能，实现植被叶面积指数实时计算；并且提供操作与数据处理选择，方便根据实际情况进行测量设置。
LAI Smart由硬件和软件组成，其中硬件包括信息采集智能终端、用户操作控制台与仪器支架；软件包括信息采集软件模块、无线传输控制模块以及实时计算存储模块。
LAI Smart具有数据实时计算功能，用户可以即时看到数据处理结果，同时，LAI Smart支持数据无线传输，在有手机网络信号的情况下，数据可以根据用户的设置，远程传输到远端服务器，在保证测量数据安全的情况下，提供了数据实时共享的可能性。
I-Net植物联网观测矩阵——LAI Net是由多个Zigbee无线传感器网络节点组成，通过在研究区部署多个观测节点，形成一种密集的观测矩阵，能够实现长时间序列的大范围内的叶面积指数自动测量。
出发点传统的植被冠层分析系统均是依靠人工手持式的进入观测场地进行测量，这种传统的方式比较适合小范围内的较低时间频次的测量。
当需要进行大的空间范围、较高的时间频次的观测的时候，传统的方式需要消耗大量的人力和物力，且未必能够获取到满足要求的地面观测数据。
例如，在对遥感卫星获取的地面植被叶面积指数验证的时候，为了获取与卫星对应的空间范围与时间范围的数据，传统的依靠单点的观测方法，会显得力不从心。
系统组成利用当前应用较为广泛的无线传感器网络（物联网）技术，开发的一种植被联网观测矩阵，简称LAI Net。
LAI Net是由部署在植被研究区的一系列无线传感器节点组成，各个节点一方面能够实现独立的观测，另一方面又可以通过ZigBee 网络自动组网，因此，在整个研究区域之内，形成一个自组网的植被冠层观测矩阵，网络的部署结构如图所示。
LAI Net由三类传感器节点组成，分别为：（1）冠层上节点，用来接收太阳的下行总辐射；（2）冠层下节点，用来接收植被冠层的透过辐射；（3）数据汇聚节点，用来接收并无线发射上述两类节点的测量数据。
叶面积检测仪的相关使用测量介绍
叶面积检测仪的相关使用测量介绍叶面积检测仪是一种用于测量植物叶片表面面积的设备。
它可以用于研究植物生长发育、叶片形态、水分利用效率等诸多方面。
叶面积检测仪的使用方法比较简单，下面我们将介绍该设备的使用测量方法。
1. 设备准备使用叶面积检测仪需要一些准备工作。
首先，需要将设备的电源和计算机连接好，确保设备处于正常工作状态。
其次，需要准备好要测量的植物样品。
在样品准备方面，可以将叶片从植物上剪下，然后将其保持在湿润的条件下（例如浸泡在一些水中），以避免在测量过程中叶片的水分流失。
最后，需要将叶片放入叶面积检测仪的设备中，准备开始测量。
2. 设备操作在将样品放入设备中后，需要对设备进行操作，并保证测量的准确性。
首先需要选择测量程序，将计算机与设备连接并调整参数，例如：像素和图像亮度来适应不同的光线和拍摄环境。
具体的操作方法可以参考设备说明书的指导。
其次，需要对样品位置进行调整，确保设备能够拍摄到需要的区域，并按下拍摄按钮，等待设备完成拍摄。
在完成拍摄后，可以进行预览或剪裁等操作，确保得到的图像最佳。
3. 数据分析在完成拍摄和预览后，即可开始对图像进行数据分析。
这里需要使用特定的软件对图像进行处理，然后将数据转化为叶片面积等具体数字。
对于数据分析的方法，可以参考设备使用说明书，或寻求专业的数据分析师的帮助。
4. 总结叶面积检测仪是一种常用的植物生长测量设备，它可以帮助科学家在研究植物生长过程中获得重要的数据。
该设备的使用方法比较简单，但在操作过程中还是需要注意保持数据的准确性，避免因为操作不当导致得到的数据不准确。
如果您想要深入研究植物和叶片的生长发育过程，叶面积检测仪将成为您重要的工具。
LAI-2200C植物冠层分析仪DQR
Who’s Minding the Planet?
孤立木测量3---孤树测量
孤树测量由于冠层的形状是不均匀的，Vector路径长需要您来指定，见 下图所示提供坐标值，即可以利用重计算软件进行修改了。
Who’s Minding the Planet?
针叶树测量的考虑
由于针叶树种叶片的排列是高度有序的，这违背了LAI-2200的测量基本 假设。因此，根据辐射模型，测量可能存在LAI的低估现象。LAI-2200测量 的实际上是“Shoot面积指数”，而不是“Needle area index”。建议在LAI 的基础上乘以系数R来修正。
仪器组成
Who’s Minding the Planet?
Who’s Minding the Planet?
2250光学探头构造图
Who’s Minding the Planet?
7°：0°--13° 38°：32°--44° 68°：62°--74°
23°：16°--29° 53°：46°--59°
测量参数
测量叶面积指数（LAI） 计算叶面积标准误（SEL） 测量无截取散射（DIFN） 测量平均叶倾角（MTA） 计算平均倾角标准误（SEM） 表观聚类因子（ACF） GPS数据（latitude/longtitude/altitude）
叶面积指数（LAI）
LAI回答“有多少叶片”，尽管LAI字面上是 指“叶面积指数”，但LAI-2200是测量所有挡光 的物体。LAI没有单位，可认为是叶面积/地面积。
使用180度或更小视野的遮盖帽（遮挡树干），传感器紧贴树干。下图 右显示了两种方法，但是要注意的是如果采用方法2的话，那么您需要利用 重计算程序把看不到叶片的第5环蒙蔽掉。
如果附近有其他的树，那么您应该使用视野更小的遮盖帽以避免这种误 差（见下图左）。但是要注意的是您需要根据视野的大小来确定B阅对称的，那么您应该采用不同的 文件来进行测量并做平均，见下图中。
植物冠层分析仪的测量原理 分析仪工作原理
植物冠层分析仪的测量原理分析仪工作原理叶面积指数（Leaf Area Index，LAI）是一个紧要的生态系统结构参数，定义为某一树木或林分的叶片在地面上投影的总面积。
叶面积指数不仅直接反映植物的生长情形，而且影响着植物的很多生物、物理过程，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、碳氮循环和降水截获等。
由于叶面积的指数是一个很好反映植物对于环境变化响应的指标，又与植被的光合作用、蒸腾作用、水分利用及净初级生产力、碳氮循环直接相关；特别是在讨论植被生产力与遥感数据的关系模型方面，叶面积指数显示了巨大的应用前景，因此，叶面积指数的快速和精准测定显得特别紧要。
LAI是讨论从叶片水平推移到森林冠层的紧要参数，是一个无量纲、随着叶子数量的变化而变化的参数。
LAI值变化范围:针叶林的为0.6,16.9；落叶林为6,8；年收获的作物为2,4；绝大部分生物群系为3,19、LAI测量方法包括直接测量法和间接测量法。
直接测量法通过先测定全部叶片的叶面积，再计算LAI，叶面积测量方法有求积仪测定法、称重法、方格计算法、排水法、阅历公式计算法、异速生长法等。
其中常用的有利用叶片形状的标准形状法、依据叶面积与叶重之间关系的称重法以及利用叶面积与胸径的回归关系推算叶面积的易速生长法。
因要剪下全部待测叶片，直接测量多数属于毁坏性测量，或至少会干扰冠层，叶片角度的分布，从而影响数据的质量，直接测量法费时、费劲。
间接测量法，利用冠层结构与冠层内辐射与环境的相互作用这一可定量耦合关系，通过测定辐射的相关数据推断冠层的结构特征，实在有顶视法和底视法。
间接测量法可以避开直接测量法所造成的大规模破坏植被的缺点，不受时间的限制，取得数据量大，仪器简单操作，便利快捷，还可以测定一年中森林冠层LAI的季节变化。
红外气体分析仪原理红外线气体分析仪，是利用红外线进行气体分析。
它基于待分析组分的浓度不同，吸取的辐射能不同．剩下的辐射能使得检测器里的温度上升不同，动片薄膜两边所受的压力不同，从而产生一个电容检测器的电信号。
LAI——SUNSCAN(冠层分析仪)使用介绍知识分享
LAI & Sunscan
How does it work ?
计算公式如下：
f e f e • (1 ) K(x , )[1gdir •(1a )L] b
La b
A x L e ( ) 3 B(x )LCa(x ) a
《SPAC课程》研究性学习
LAI & Sunscan
What is Sunscan ?
Sunscan =
SS1 Sunscan探头
掌上电脑
BF3漫反射传感器
《SPAC课程》研究性学习
LAI & Sunscan
What can Sunscan do for us ?
Sunscan(植物冠层分析仪)是一台通过菜 单操作的线性光合有效辐射测量仪，用于测 量作物生长的限制因素的有价值的信息。
地面检测
接触法
典型仪器--Sunscan 非接触法
地面检测间接非接触法主
要使用基于冠层内光透射的 光学模型方法。
光学模型方法应用基于冠 层组分随机分布假设的比尔朗伯定律( Beer-Lambert-law ) 指数递减模型以及基于叶角 分布函数的光分布模型。
考虑了冠层辐射的截取与
入射光的成分、光属性和冠 层结构的关系, 使用光量子传 感器、电容传感器和激光传 感器等传感器测量到地面的 辐射( 直射、散射和总辐射) 。
基本功能：1、测量植物冠层中光线的 拦截情况，即快速实时测量有效光合辐2、计算冠层的叶面积指数LAI值。
注：PAR(光合有效辐射)——太阳辐射中能被绿色植物用来进行光 合作用的那部分能量成为光合有效辐射，photosynthetically active radiation 的缩写。
叶片总面积 即：LAI = 土地面积
叶面积测量仪的相关使用介绍
叶面积测量仪的相关使用介绍
概述
叶面积是描述叶片表面积的指标，对于植物生长研究、生态研究以及农业生产等领域具有重要的实际意义。
而叶面积测量仪是一种专业对叶面积进行测试和测量的仪器。
仪器结构
叶面积测量仪一般由上盘、下盘、观察窗、测定器、计算器等组成。
其中，上下盘可以夹住叶片，测定器用来计算叶面积，计算结果可以通过计算器来显示。
使用步骤
第一步：选择叶片样本
在进行叶面积测量之前，需要选择适合测试的叶片样本。
第二步：安装调试
将叶片置于下盘之上，并将上盘压紧，确保叶片牢固地夹住，然后使用测定器进行测试。
第三步：记录数据
测试完成后，将测试结果记录下来，可以通过计算器来进行保存。
注意事项
使用叶面积测量仪时需要注意以下几点：
1.仪器操作需要稳定且准确，以免影响测试结果。
2.选择叶片时需要注意叶片是否完整，抽样是否均匀。
3.测量之前，需要将仪器进行检查和测试，确保测量结果准确。
4.使用时，避免在明亮的阳光下使用仪器，以免对测试结果产生影响。
5.使用完毕后，需要进行清洗和消毒。
结论
叶面积测量仪是现代生物研究的重要工具，具有简便、准确、高效等特点。
使用本仪器，可以快速测量叶片的表面积，为植物研究和农业生产提供有力的支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
叶面积指数LAI测量仪器介绍
目的是给出各种测量LAI的仪器的直观介绍。
LA I 是一个无量纲、动态变化的参数, 随着叶子数量的变化而变化。
另外, 植物叶子的生长与植物种类自身特性、外部环境条件以及人为管理方式有关。
再加上LA I 的不同定义和假设导致了LAI 值测量的极大差异。
植物LAI 的地面测量方法有2 类: 直接测量和间接测量。
本文简要介绍LAI2200（LAI2000）、SUNSCAN、TRAC、AccuPAR和DHP仪器并且给出一些选择建议。
目前，遥感科学国家重点实验室关于LAI测量的仪器有LAI2000、LAI2200、TRAC和LI3000A。
1，LAI2200（LAI2000）
LAI2200植物冠层分析仪基于成熟的LAI-2000技术平台，利用“鱼眼”光学传感器（垂直视野范围148度，水平视野范围360度，波谱响应范围320nm~490nm）测量树冠上、下5个角度的透射光线，利用植被树冠的辐射转移模型（间隙率）计算叶面积指数、空隙比等树冠结构参数。
利用随机FV-2200软件，可对数据进行深入处理分析。
该仪器由美国
LI-COR公司开发。
仪器组成如下图所示。
测量注意事项：
尽可能避免直射的阳光，尽量在日出日落时或者多云的天气（阴天）进行测量，如果避免不了，需要注意：1，使用270度的遮盖帽或者更小视野的遮盖帽；2，背对着阳光进行测量，遮挡住日光和操作者本身；3，对植物冠层进行遮阴处理；4，如果云分布不均匀导致光线不均匀的天气条件下要等待云彩飘过并且遮挡了阳光时再进行测量。
在非均匀、不连续植被情况下以及复杂地形区的测量结果不理想。
2，SUNSCAN
根据冠层吸收的Beer法则（Beer’s law for canopy absorption）、Wood 的SunScan冠层分析方程以及Campbell的椭圆叶面角度分布方程(Campbell’s Ellipsoidal LAD equations)，使用光量子传感器来测量、计算和分析植物冠层截获和穿透的光合有效辐射及叶面积指数。
该仪器由英国Delta-T Devices公司生产。
组成包括SunScan探测器：一支1米长，内嵌64个光合有效辐射传感器的的探测器；反射系数传感器（BFS）：综合了2个PAR传感器，并能很容易地计算出作物冠层的PAR及直射光与漫射光（the beam fraction）的比例关系；·数据采集终端：一种从采集和分析读数的高效、轻便的掌上电脑，内含2M内存；·SunData软件：用来对测量参数进行分析处理；三角架：用来安放BFS。
测量注意事项：
为了使其具有更为广泛的应用, 提高观测精度, 应进一步针对不同作物冠层进行参数ELADP的率定。
LAI<1 的情况下，Sunscan的测量结果较LAI-2000 更为准确。
应用SunScan测量时应在一日太阳高度角最高的时刻, 一般为12:
00~ 14: 00为宜。
测量时需要稳定的晴天。
3，TRAC
TRAC植物冠层分析仪由陈镜明教授研制，在冠层下方沿着横断面测定植物冠层吸收的光合有效辐射分量，然后将之转换为林隙比例分布，从而计算出叶面积指数等其它参数。
TRAC 通过测量聚集指数，不用假设叶片在空间随机分布，有效地解决了聚集效应的问题。
测量注意事项：
TRAC 需在天空晴朗无云条件下测量。
但当植被稀疏不连续时，尤其是在非均质程度较高的森林地区，考虑了聚集效应的TRAC、能获得更高的精度。
4，AccuPAR
线性探头中包括80个PAR光量子传感器，光谱响应范围为
400nm~700nm，分布间隔为1cm，用于接收环境光照中PAR部分的变化，仪器可以计算天顶角，通过设置也角分布参数X和测量冠层上下PAR的光斑比率（间隙率），可以计算植物冠层的LAI值。
该仪器由美国DECAGON DEVICES公司生产。
仪器测量注意事项：
可同时测量太阳直射和散射，在晴天下工作. 但由于仪器未考虑太阳半影效应影响，且针对低矮规则植被冠层开发设计，因此不宜于森林冠层LAI 的测量。
5，半球摄影方法
半球摄影方法(hemispherical canopy photography (DHP) 采用视场角接近或等于180毅的鱼眼镜头摄影，将整个半球空间投影在影像水平面上成像. 商业化鱼眼镜头有极化投影、正射投影、兰伯特等积投影和立体等角投影4 种投影方式,极化投影和立体等角投影为常见的投影方式.DHP 方法早期应用于森林冠层辐射分布测量研究,而冠层辐射分布直接取决于森林冠层LAI 及其空间分布,因此后来DHP方法被推广应用于森林冠层地面LAI 测量。
DHP 方法可单次测量上半球方向间隙率,因而其在冠层充分采样的同时可极大提高地面LAI 的测量精度及效率. 与其他光学测量方法相比,DHP 方法在冠层信息永久记录、冠层半球方向直射光及散射光分布测量、冠层聚集效应评估及结构参数测量等方面优势明显。
具体产品有如英国的HemiDIG数字植物冠层分析系统; 美国Wisconsin-Madison 大学研发的多波段植物冠层摄影仪
( multibandvegetat ion imager, MVI)和美国CID 公司的CI-100/ 110 Digital Plant Canopy Imager。
DHP 方法则适宜在黎明前、黄昏后和多云天气条件下观测。
采用DHP 方法时，相机曝光设置、相机类型、影像分辨率等观测条件均不同程度地影响LAI 测量精度。
6，直接测量方法
在冠层结构较小的作物（小麦）、草地地区使用了收获测量法比较准确。
直接测量法是一种传统的、相对精确的方法，通常作为间接测量法的有效验证。
在测量叶片面积时，通常使用的方法包括照相法、比叶面积法( SLA)等。
7，其他方法
北京师范大学遥感科学国家重点实验室屈永华提出了基于无线传感器网络的测量方法，目的是实现生长期内LAI的长期连续观测。