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专利号: 2021114932321
申请人: 江西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种植被茎叶覆盖叠置度测量装置,其特征在于,包括:

探头主机(03);

多个翼展(01),沿所述探头主机(03)周向均匀设置,用于测量植被光强变化信息;

每个所述翼展(01)均包括具有空腔的硅胶壳(102),所述硅胶壳(102)一端设置有数据和电源接口(101),所述数据和电源接口(101)采用插拔方式连接于所述探头主机(03)上;

所述硅胶壳(102)另一端为感光口(105),所述感光口(105)向内延伸形成入射光通道,所述入射光通道内壁设置有若干玻璃反射半球(108),底部设置有光积分棒(109);所述光积分棒(109)通过光电测定元件(110)与所述数据和电源接口(101)电连接;

控制器,设置在所述探头主机(03)内,并与所述数据和电源接口(101)电连接,其内部设置有:数据处理模块,用于接收数据和电源接口(101)发送的植被光强信息,并对接收到的植被光强信息进行分析,获得植被茎叶覆盖叠置度数据;

数据存储模块,用于存储植被光强信息及植被茎叶覆盖叠置度数据;

所述硅胶壳(102)上下壁内侧与所述入射光通道之间均设置有钛记忆金属条(103),所述钛记忆金属条(103)中间设有弯曲形态测定构件;

所述弯曲形态测定构件包括多个互相串联的半球形串珠气囊(104)及多个电极组(106),多个所述电极组(106)之间设置有与电极组(106)连通的水银液柱(107);

所述半球形串珠气囊(104)向外凸起。

2.根据权利要求1所述的植被茎叶覆盖叠置度测量装置,其特征在于,还包括遥控器,所述遥控器与所述控制器无线连接,用于控制测样的开始、结束、保存、删除、复本测点操控指令的输入。

3.根据权利要求1所述的植被茎叶覆盖叠置度测量装置,其特征在于,所述探头主机(03)顶部有锥形保护罩(02)。

4.根据权利要求3所述的植被茎叶覆盖叠置度测量装置,其特征在于,还包括伸缩测杆(04),所述伸缩测杆(04)顶部与所述探头主机(03)底部连接,底部设置有水准模块或三角辅助架。

5.根据权利要求1至4任一项所述的植被茎叶覆盖叠置度测量装置的测量方法,其特征在于,包括以下步骤:伸缩测杆(04)带动探头主机(03)和多个翼展(01)在植被中上下移动;

光线经过所述翼展(01)的感光口(105)射入到入射光通道,经过入射光通道内壁的玻璃反射半球(108)多次反复传播,经过光积分棒(109)形成均匀的光束,光电测定元件(110)测定光强;并将测定到的光强变化信息通过所述数据和电源接口(101)发送到所述控制器进行存储和数据分析;

当翼展(01)受到阻挡向下弯曲时,翼展(01)上层的弯曲形态测定构件中的水银液柱(107)未受影响,而下层的弯曲形态测定构件中向外凸起的半球形串珠气囊(104)受压迫,水银液柱(107)向翼展(01)末端方向移动,由水银液柱(107)连通不同的电极组(106),使得各电极组(106)之间形成电流变化,用于指示形变程度;

当翼展(01)向上弯曲时,翼展(01)上层的弯曲形态测定构件将记录电流变化信号,通过变化数据判断翼展(01)的弯曲形态;

通过数据处理模块对检测到的原始光强测量数值进行自动处理,得到自动修正数据,原始光强测量数值和自动修正数据都保存在数据存储模块中;

计算叶复被度SLC。

6.根据权利要求5所述的植被茎叶覆盖叠置度测量方法,其特征在于,所述叶复被度SLC为所述植被茎叶覆盖叠置度测量装置从叶冠层底部到顶部移动过程中,叶遮挡光照强度总变化量与叶冠上下层光强差的比值,计算公式为:式中,([Ii‑max,Ii‑min])表示第i次出现波峰与其后出现波谷的一组光强遮挡变化数据,Imax、Imin分别表示单次测量中树冠顶层最大光强值与底层的最小光强值。