HemiView植物冠層分析系統

一、簡介

HemiView提供詳細的冠層半球照片分析，計算冠層結構參數和太陽輻射指數，例如葉面積指數、光照間隙及間隙分布狀況；預測冠層下的輻射水平，適合高而不規則的樹冠測量，測算出冠層截獲的PAR以及冠層下方的輻射水平，計算輻射指標、冠層指標、測量地點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、不規則的冠層，如森林。典型的照片是在統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。自調平像機支架確保像機保持水平。

二、工作原理

通過180度魚眼鏡頭和數碼相機從植物冠層下方或森林地面向上取像, 再將數碼相機的清晰影像載入軟件，進行分析處理。

三、系統組成

HemiView冠層分析系統由HemiView軟件、帶有魚眼鏡頭的數碼單反相機、自調平相機支架和一系列附件組成。

這款相機提供了2020萬像素分辨率。重量輕的自調平架簡化了獲得正確定向照片的過程。它提供由閃光槍發射的LED標記，自動將北/南方向標記放置到每張拍攝的圖像中。

可增配BF5輻射傳感器，用于監測PAR的直接和擴散。在研究中，這些數據可用于計算HemiView使用的太陽模型所需的透射率和擴散比例值。

四、儀器特點

• 交互式圖示定位工具：準確記錄的圖像半球縱坐標系統，補償磁場偏差
• 支持圖像分類：強度區分界限和干擾像素，圖像按照實時更新分類
• 圖像可多重和拆分查看：分類和色彩/灰色等比率查看，或將整幅圖像拆分開瀏覽
• 圖像底片：圖像可轉換為底片模式進行查看和分析
• 可給不同的天空區域定義號碼：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，鏡頭和太陽模型的參數：用戶可設定地點，鏡頭和太陽模式應用到任何一個圖像中，方便從列表中選擇
• 定義鏡頭的特點：鏡頭方程是當用戶使用了當前鏡頭和老款類型提供的ΔT
• 輸出：分析結果可輸出為Excel兼容表格格式或文本格式
• 自定義輸出參數：用戶可根據不同的圖像定義不同的輸出參數

時間序列計算光照示例圖

五、技術指標

 輸出參數：

天空幾何：質心，立體角和像素計算用于每個天空扇區；

間隙粒級：比例的可見天空扇區；

葉面積指數：天空扇區或全部數值；

太陽輻射：直射和散射，冠層上方和下方，能量或質量單位；

位置因數：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；

全部數值：大部分輸出能將天空扇區表格化，整合到單個全天空或年數值中。

產地：英國