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近年來(lái)，研究日光誘導的植被葉綠素熒光（solar/sun induced fluorescence, SIF）已成為生態(tài)學(xué)、碳循環(huán)及遙感科學(xué)的新興研究領(lǐng)域。SIF突破了傳統的主動(dòng)激發(fā)熒光測量的局限，測量尺度大，成為研究植被生理生態(tài)功能的重要工具之一。SIF開(kāi)拓了光合作用和碳循環(huán)研究的新方向，有助于進(jìn)一步了解光合作用的機理和時(shí)空變異。SIF的遙感研究也迅速發(fā)展，多個(gè)空間傳感器以及近地面的遙感監測平臺為研究光合作用以及其它植被生態(tài)系統功能提供了新工具。
由德國Julich研究中心和意大利米蘭比可卡大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的日光誘導葉綠素熒光自動(dòng)觀(guān)測系統FLOX是目前最成功的商業(yè)化SIF測量?jì)x器，能夠在嚴苛的戶(hù)外環(huán)境下長(cháng)期監測植被SIF和反射光譜。
FLOX的核心包括兩臺高分辨光譜儀和一個(gè)恒溫防水控制箱。一臺光譜儀（FLUO）用于測量650-800nm區間O2A和O2B暗線(xiàn)區的SIF信號；另一臺光譜儀（FULL）用于測量400-1000nm區間的反射光譜。兩臺光譜儀均通過(guò)光纖分別測量下行輻照度和上行輻亮度。兩臺光譜儀和配套系統都安裝在一個(gè)全天候恒溫防水箱中，以保障暗電流的穩定水平，能夠在戶(hù)外長(cháng)期工作。通過(guò)對上下行通道信號精確自動(dòng)優(yōu)化以及高性能的光通量，使信噪比。
功能特性
- 長(cháng)期測量紅光波段和遠紅光波段的日光誘導熒光
- 歐洲熒光探測衛星FLEX參數標準
- 測量快速
- 全自動(dòng)測量程序
- 滿(mǎn)足長(cháng)期野外工作的耗電需求
主要技術(shù)參數
| 光學(xué)參數 | FLUO光譜儀 | FULL光譜儀 |
| 波長(cháng)范圍： | 650 – 800 nm | 400 – 950 nm |
| 光譜采樣間隔(SSI)： | 0.17 nm | 0.65 nm |
| 光譜分辨率(FWHM)： | 0.3 nm | 1.5 nm |
| 信噪比(SNR)： | 1000 | 250 |
| 視場(chǎng)角(FOV)： | 雙視角，上行輻亮度25° ，下行輻照度180° | |
- 信號優(yōu)化：自動(dòng)適應不同光線(xiàn)環(huán)境
- 暗電流：在每個(gè)測量循環(huán)精確采集暗電流
- 手動(dòng)測量：擁有手動(dòng)測量和校準的可視化界面
- 自動(dòng)測量：擁有全自動(dòng)無(wú)人監管數據獲取模式
- 快速測量：陽(yáng)光充足時(shí)，20秒；陰天下，60秒
- 穩定性：可以進(jìn)行參照系統穩定性檢查和不確定性估計
- 元數據同步：光譜儀溫度、環(huán)境溫度、GPS位置和GPS時(shí)間
- 數據顯示：系統狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示
- 數據儲存：支持32GB SD卡擴展（能滿(mǎn)足12個(gè)月的測量）
- 控制箱：堅固耐用、防水的1510 Peli箱
- 尺寸：50×30×20cm
- 供電：12V，由電池或太陽(yáng)能板供電（可選）
- 功耗：平均耗電量60 Watt (20/100 Watt用于冷卻系統)
- 節能方式：日夜自動(dòng)切換以節約能源
- 通信接口：RS232接口與無(wú)線(xiàn)連接
- 可選防塵裝置：保護Cosine接收器免受灰塵侵害
- 可選光纖：光纖長(cháng)度可根據用戶(hù)需要定制
- 可選通信：用于局域網(wǎng)/無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)/移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )遠程訪(fǎng)問(wèn)
安裝示例
代表文獻
- Aasen H, van Wittenberghe S, Medina N S et al, Remote Sensing, 2019, 11: 927
- Campbell P K E, Huemmrich K F, Middleton E M et al, Remote Sensing, 2019, 11: 488
- Cogliati S, Celesti M, Cesana I et al, Remote Sensing, 2019, 11: 1840
- Pacheco-Labrador J, Hueni A, Mihai L et al, Remote Sensing, 2019, 11: 960
- Wohlfahrt G, Gerdel K, Rotenberg E et al., Scientific Reports, 2018, 8:14169
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