日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?/span> SIF(Sun/Solar-induced Chlorophyl Fluorescence)是植物在太陽光照條件下，由光合中心發(fā)射出的光譜信號(650-800 nm)，具有紅光(690 nm左右)和近紅外(740 nm左右)兩個波峰，能直接反映植物實際光合作用的動態(tài)變化。SIF遙感是近年迅速發(fā)展起來的植被遙感技術(shù)，可彌補當(dāng)前植被遙感觀測的不足，為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和植被監(jiān)測等提供了新的思路和技術(shù)。

以基于“綠度”觀測的植被指數(shù)(如NDVI)為代表的植被遙感在過去30年極大地促進了從宏觀尺度上來理解和認識地球生物圈，但其只能通過“綠度”來探測植物“潛在光合作用”。葉綠素?zé)晒庠谥脖还夂仙硖綔y方面具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢是“實際光合作用”的直接探測方法。

SIF是光下測量葉綠素?zé)晒獾牡湫痛?，通過測量上行輻亮度對下行太陽光譜Fraunhofer暗線的填充來反演植被發(fā)出的葉綠素?zé)晒鈴姸?，通常會得到如下的光譜曲線。

圖1 反演植物發(fā)出的葉綠素?zé)晒鈴姸?/span>

主要功能:

l自動曝光、自動掃描速度匹配

lShutter快門

l輻射度、均勻性、鏡頭、反射率校準

l太陽光實時采集(余弦校正器)

l鏡頭推掃成像

l輔助攝像監(jiān)控(實時觀察測試區(qū)域)

l增穩(wěn)云臺

l自動航點規(guī)劃采集

技術(shù)特點：

l極優(yōu)的光學(xué)性能，滿足熒光弱信號探測的要求；

l采用自主研發(fā)技術(shù)—懸停內(nèi)置推掃；

l無需配置慣導(dǎo)系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像大面積拼接；

l深度PSDK開發(fā)，融合一體的操作軟件界面；

l無人機、云臺和高光譜成像儀一體化的設(shè)計

技術(shù)參數(shù):

l成像光譜范圍：670-780nm（650-800nm）

l成像傳感器：SCMOS（非制冷）

l*光譜分辨率：0.35 nm

l曝光方式：自動

l掃描速度匹配：自動

l*光譜采樣間隔：0.1nm

l空間像素：1200

l光譜波段數(shù)：≥512

l*SNR：優(yōu)于1000:1（峰值信噪比）

l入射狹縫寬度：30μm

l成像鏡頭：25mm定焦鏡頭

l空間圖像分辨率：≥1200*1000

l*幀頻：1fps~200fps

l接口：Type-C

l重量：＜2.27Kg;

系統(tǒng)硬件及軟件界面：

圖2 系統(tǒng)硬件及軟件界面

原始數(shù)據(jù)展示：

反射率校正功能：利用標準白板、灰布等可作為參考板，對采集的原始DN值數(shù)據(jù)進行反射率校準，也可進行批量數(shù)據(jù)處理。

圖3 SIF高光譜圖像及光譜數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)反演應(yīng)用：

首先，需要對原始的DN值數(shù)據(jù)進行實時反射率校正處理，系統(tǒng)軟件設(shè)置有存儲對應(yīng)白幀和暗背景數(shù)據(jù)的文件夾，在執(zhí)行采集之后，進行反射率校準；其次，結(jié)合選擇的數(shù)學(xué)模型，可輸出對應(yīng)的模型指標的反演結(jié)果。

圖4 反演結(jié)果

應(yīng)用領(lǐng)域：

植物光合作用和熒光測量，植物制圖和植被健康特征，農(nóng)作物生長評估，大尺度、高通量植物葉綠素?zé)晒獬上駵y量分析。

產(chǎn)地：上海乾菲諾