CN103557934B - 作物冠层内光分布测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种作物冠层内光分布测量装置，包括传感器模块和数据采集模块；该传感器模块包括光合有效辐射传感器和磁传感器，该光合有效辐射传感器用于测量植物冠层内待测点的光合有效辐射信息，该磁传感器用于测量该待测点的位置信息；该数据采集模块，与该传感器模块相连，用于获取该传感器模块测量得到的光合有效辐射信息以及位置信息，并将该获取的光合有效辐射信息以及位置信息进行存储。本发明能够对作物冠层内待测点的光合有效辐射信息与位置信息进行同步测量，为人们对作物冠层光分布的认识达到一个更为精确的尺度提供了有效手段。

Description

作物冠层内光分布测量装置
技术领域
本发明涉及光分布测量技术领域，尤其涉及一种作物冠层内光分布测量装置。
背景技术
植物冠层内辐射分布的测定为冠层内辐射传输与分布规律的研究奠定了基础，是验证辐射模型的主要方法。
近年来，随着现代自动探测技术的发展，出现了多种专门的作物冠层内光的观测仪器。如：LI-COR公司出品的LI-190SA点式和LI-191SA线式光合有效辐射光量子测定仪；英国的Delta-T仪器公司出品的SunScan冠层分析仪；美国Decagon仪器公司的AccuPAR冠层分析仪，主体为一个80cm的探棒上边均匀分布着的80个PAR探头，并通过一个小型操作终端，具有对探头编组测定的能力。在自行研制的光分布测量仪器方面，Karine Chenu等人于2008年基于Turtle模型原理研制了Turtle_6和Turtle_16测量仪。
这些光分布测量装置可以进行植物冠层的光分布测量，但方式各不相同，从方式上可分为区域内的统计平均测量与指定空间位置的点式测量两类。第一类包括LI-191SA线式、AccuPAR冠层分析仪和SunScan冠层分析仪，其都是对直线区域范围内的光强度进行多点测量并计算平均值；第二类包括LI-190SA点式、Turtle_6和Turtle_16等。
但上述光分布测量装置主要缺陷为：第一类线式测量装置的缺点是测量位置难以调整、测量人工干预大、易对作物冠层形态产生影响、测量值停留在统计层面、无法测量指定位置的光合有效辐射信息；第二类点式测量仪较厚重且价格昂贵，难以安装到植物叶片指定位置，即使安装到叶片上，点式光分布测量装置的位置也容易受叶片形态影响发生变化；另外，以上各种光分布测量装置都无法同时测量多个任意指定点的光合有效辐射信息。
申请号201210125131.3的专利提供了一种作物冠层内光分布测量装置及方法，该作物冠层内光分布测量装置可以连续测量多个指定点的光合有效辐射信息，但这些指定点的位置信息不明确，不利于人们对作物冠层光分布的认识。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提供一种作物冠层内光分布测量装置，在能够测量待测点光合有效辐射的同时，还能测量待测点的位置信息。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种作物冠层内光分布测量装置，包括传感器模块和数据采集模块；
所述传感器模块包括光合有效辐射传感器和磁传感器，所述光合有效辐射传感器用于测量植物冠层内待测点的光合有效辐射信息，所述磁传感器用于测量所述待测点的位置信息；
所述数据采集模块，与所述传感器模块相连，用于获取所述传感器模块测量得到的光合有效辐射信息以及位置信息，并将所述获取的光合有效辐射信息以及位置信息进行存储。
进一步地，所述传感器模块为多个。
进一步地，所述传感器模块通过数据线与所述数据采集模块相连。
进一步地，所述数据采集模块包括光合有效辐射数据采集器和磁信号采集器，所述光合有效辐射数据采集器用于获取所述光合有效辐射传感器测量得到的光合有效辐射信息，所述磁信号采集器用于获取所述磁传感器测量得到的位置信息。
进一步地，所述数据采集模块还包括存储器，所述存储器用于存储所述待测点的光合有效辐射信息以及位置信息。
进一步地，所述数据采集模块还包括电源，用于对所述采集模块提供工作电压。
进一步地，还包括支架，用于将所述传感器模块架设在所述待测点上。
（三）有益效果
本发明提供的作物冠层内光分布测量装置包括传感器模块和数据采集模块，其中，传感器模块包括用于采集光合有效辐射信息的光合有效辐射传感器和用于采集位置信息的磁传感器，从而能够对作物冠层内待测点的光合有效辐射信息与位置信息进行同步测量，为人们对作物冠层光分布的认识达到一个更为精确的尺度提供了有效手段。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种作物冠层内光分布测量装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明实施方式提供的一种作物冠层内光分布测量装置的结构图，包括传感器模块1和数据采集模块2；
所述传感器模块包括光合有效辐射传感器101和磁传感器102，所述光合有效辐射传感器101用于测量植物冠层内待测点的光合有效辐射信息，所述磁传感器102用于测量所述待测点的位置信息；
其中，该磁传感器可以通过采集该传感器的三维坐标以及该传感器正面的法向信息得到该待测点的位置信息。
所述数据采集模块2，与所述传感器模块1相连，用于获取所述传感器模块1测量得到的光合有效辐射信息以及位置信息，并将所述获取的光合有效辐射信息以及位置信息进行存储。
其中，所述传感器模块可以为多个，从而可以同时对多个待测点进行光合有效辐射信息以及位置信息的测量。
其中，该所述传感器模块101通过数据线与所述数据采集模块102相连。
优选地，所述数据采集模块包括光合有效辐射数据采集器和磁信号采集器，所述光合有效辐射数据采集器用于获取所述光合有效辐射传感器测量得到的光合有效辐射信息，所述磁信号采集器用于获取所述磁传感器测量得到的位置信息。此外，所述数据采集模块还包括存储器，所述存储器用于存储所述待测点的光合有效辐射信息以及位置信息，例如，该存储器可以为TF（Trans-flash）卡或者SD（Secure DigitalMemory）卡。
优选地，所述数据采集模块还包括电源，用于对所述采集模块提供工作电压，例如，为该数据采集模块提供充电电池，以便该数据采集模块能够在室外进行长时间的数据获取。
其中，该作物冠层内光分布测量装置还包括支架，用于将所述传感器模块架设在所述待测点上。
具体地，该作物冠层内光分布测量装置可以包括多个传感器模块，各传感器模块通过支架架设在作物冠层待测点的位置上，传感器通过数据线连接到数据采集模块上，通过设置光合有效辐射采集间隔、传感器位置信息采集间隔，即可使该作物冠层内光分布测量装置在田间进行连续测量，例如，作物冠层内分布着N个传感器模块，N为正整数，该N个传感器模块同时进行光合有效辐射数据的采集，并且每隔m秒采集一次，而该N个传感器模块中的磁传感器可以逐个进行数据采集，由于传感器模块空间位置基本变化不大，所以该N个传感器模块采集磁信号的时间间隔可以设置的较大，然后利用数据采集模块的电流控制磁传感器的信号发送。
本发明实施方式提供的作物冠层内光分布测量装置包括传感器模块和数据采集模块，其中，传感器模块包括用于采集光合有效辐射信息的光合有效辐射传感器和用于采集位置信息的磁传感器，从而能够对作物冠层内待测点的光合有效辐射信息与位置信息进行同步测量，且其采集得到的数据具有连续性，与传统测量方式相比，减小了人工干预对冠层光分布的影响，减小了人工数字化对植物冠层的破坏，为人们对作物冠层光分布的认识达到一个更为精确的尺度提供了有效手段。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种作物冠层内光分布测量装置，其特征在于，包括传感器模块和数据采集模块；
所述传感器模块包括光合有效辐射传感器和磁传感器，所述光合有效辐射传感器用于测量植物冠层内待测点的光合有效辐射信息，所述磁传感器用于测量所述待测点的位置信息；
所述数据采集模块，与所述传感器模块相连，用于获取所述传感器模块测量得到的光合有效辐射信息以及位置信息，并将所述获取的光合有效辐射信息以及位置信息进行存储。
2.根据权利要求1所述的作物冠层内光分布测量装置，其特征在于，所述传感器模块为多个。
3.根据权利要求1所述的作物冠层内光分布测量装置，其特征在于，所述传感器模块通过数据线与所述数据采集模块相连。
4.根据权利要求1所述的作物冠层内光分布测量装置，其特征在于，所述数据采集模块包括光合有效辐射数据采集器和磁信号采集器，所述光合有效辐射数据采集器用于获取所述光合有效辐射传感器测量得到的光合有效辐射信息，所述磁信号采集器用于获取所述磁传感器测量得到的位置信息。
5.根据权利要求4所述的作物冠层内光分布测量装置，其特征在于，所述数据采集模块还包括存储器，所述存储器用于存储所述待测点的光合有效辐射信息以及位置信息。
6.根据权利要求4所述的作物冠层内光分布测量装置，其特征在于，所述数据采集模块还包括电源，用于对所述数据采集模块提供工作电压。
7.根据权利要求1所述的作物冠层内光分布测量装置，其特征在于，还包括支架，用于将所述传感器模块架设在所述待测点上。
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