葉面積指數自動測量

利用當前套用較為廣泛的無線感測器網路（物聯網）技術，我們開發了一種植被聯網觀測矩陣，簡稱LAINet。

基本介紹

• 中文名：植被冠層分析系統
• 領域：農業 林業

背景簡介

傳統的植被冠層分析系統均是依靠人工手持式的進入觀測場地進行測量，這種傳統的方式比較適合小範圍內的較低時間頻次的測量。當需要進行大的空間範圍、較高的時間頻次的觀測的時候，傳統的方式需要消耗大量的人力和物力，且未必能夠獲取到滿足要求的地面觀測數據。例如，在對遙感衛星獲取的地面植被葉面積指數驗證的時候，為了獲取與衛星對應的空間範圍與時間範圍的數據，傳統的依靠單點的觀測方法，會顯得力不從心。

LAINet

利用當前套用較為廣泛的無線感測器網路（物聯網）技術，開發了一種植被聯網觀測矩陣，簡稱LAINet。

LAINet是由部署在植被研究區的一系列無線感測器節點組成，各個節點一方面能夠實現獨立的觀測，另一方面又可以通過ZigBee網路自動組網，因此，在整個研究區域之內，形成一個自組網的植被冠層觀測矩陣，網路的部署結構如圖所示。

LAINet由三類感測器節點組成，分別為：（1）冠層上節點，用來接收太陽的下行總輻射；（2）冠層下節點，用來接收植被冠層的透過輻射；（3）數據匯聚節點，用來接收並無線發射上述兩類節點的測量數據。

測量原理

植被（以森林為例）在太陽的照射下，會在地面形成陰影，根據陰影在視場內的比例可以推算植被間隙率。而在一天之內，由於由於太陽運動造成太陽入射光線的方向變化，地面投影的比例會隨著太陽角度的變化而不同，即可以獲取多個角度的冠層間隙率。

不同太陽角度下的冠層陰影（上：相機在冠層上部看到圖像，相機高度29米；下：相機在冠層下部看到圖像，其中黑色部分為樹幹，相機高度4.5米。）