XST-SIFNet 日光誘導葉綠素螢光光譜儀

XST-SIFNet 日光誘導葉綠素螢光光譜儀

長期自動監測地物光譜反射率：高精度，低功耗，內寘溫控模塊，適應野外環境

螢光參數自動計算：內寘多種SIF計算模型，實时輸出葉綠素螢光計算結果

基於雲平臺的數據視覺化：實时量測參數與同步計算參數直觀展示

多目標探測功能：內寘自動光路切換模塊，實現一機多目標、多角度探測

基於瀏覽器的操作介面：隨時查看、修改參數，支持手動量測、查看及下載數據

野外調試及維護簡單：軟件配寘、調試可實現遠程網路化操作

多種數據校正模塊：暗室積分球標定、輻射校正、光譜校正和暗流校正

通過國家科研單位檢測中心檢測，國家重點實驗室定期數據標定基準機

產品概述

光譜數據是遙感資訊反演的基礎資料來源。 XST-SIFNet日光誘導葉綠素螢光光譜儀為實現全天候高光譜數據的自動量測提供了低成本、高效率的量測管道，可以應用於長時間序列光譜數據獲取與生態環境地表參數監測。

系統組成

硬件部分

高性能光譜儀：數字型感測器，專門設計用於檢測可見光-近紅外波譜範圍內光譜，尤其對於葉綠素量測常用的O₂B 和O₂A兩個氧氣吸收波段具有較高的敏感性。

智能控制器：由嵌入式處理器、數據記憶體、時鐘電路、通信介面和指示燈電路模塊組成。 智慧控制器的主要功能是獲取感測器採樣數據，對採樣數據進行計算處理、品質控制、資料存儲、通信傳輸，並與終端軟件進行互動。

系統附件：供電系統，同時支持220V市電和太陽能兩種供電管道，可選配寘時控開關以節省功耗； 通訊模塊，包括有線通信和無線通訊； 安裝附件，包括主支架、光纖基座、主機箱等安裝結構件，系統通過光纖基座可以實現最多8個輻射角度量測，其中1個為太陽輻射，7個為地物反射輻射。

軟件部分

嵌入式軟件，內寘於智慧控制器內：包含資料獲取模塊； 資料處理模塊，負責完成採樣算灋、數據計算處理和數據品質控制； 存儲管理，完成對資料檔案、參數檔案、程式檔案等的存儲與管理； 資料傳輸； 命令互動和遠程陞級等功能模組，實現遠程參數設置、數據下載、採集器復位和軟件遠程陞級等。

產品功能

應用領域

植物生理領域：提高陸面植被光合作用過程模型中重要參數的長期連續監測能力，提高光合作用描述的準確度，支撐發展陸面冠層輻射機理參數化A方案。

植物生態領域：提供精細化的實时光合作用能量分配參數，為評估生態環境效應、開展逐日和區域尺度的碳預測提供時序網站數據，助力雙碳目標。

陸地遙感領域：具有支撐開展陸面植被生長過程與遙感觀測即時資料同化能力，為區域聯網觀測提供網絡節點，支撐包括中國碳衛星等遙感觀測數據地面驗證工作。

應用案例

氣象局鶴壁農業氣象試驗站2023年夏季，XST-SIFNet日光誘導葉綠素螢光光譜儀觀測的SIF數據和NDVI數據，分析如下：

NDVI值從安裝完成日期開始，一直處於下降階段，說明植被在這個過程已經處於小麥生長的後期，發育期屬於衰落期，其中冠層中綠色葉片逐漸减少，直至到6月初（6月10日對應DOY = 161天前後），小麥收割完畢，下墊面有枯黃小麥冠層變成幾乎不含葉綠素的麥秸稈殘留物。

SIF值的變化趨勢基本上能够反映出植被衰落過程的變化，而SIF值在DOY=170天以後，由於玉米的出苗，有略微的升高，可能也和田間麥稈殘留物的壟間生長出綠色雜草有關，而SIF在整體為降低的趨勢下，有部分日期存在跳動現象，這是由於這些日期上的PAR值具有明顯的升高。 從這個結果我們也可以看到，對SIF的解釋需要綜合考慮PAR和NDVI的共同作用。

技术参数