近年來，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、碳循環(huán)及遙感科學的新興研究領(lǐng)域。SIF突破了傳統(tǒng)的主動激發(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開拓了光合作用和碳循環(huán)研究的新方向，有助于進一步了解光合作用的機理和時空變異。SIF的遙感研究也迅速發(fā)展，多個空間傳感器以及近地面的遙感監(jiān)測平臺為研究光合作用以及其它植被生態(tài)系統(tǒng)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聯(lián)合研發(fā)的日光誘導葉綠素熒光自動觀測系統(tǒng)FLOX是目前最成功的商業(yè)化SIF測量儀器，能夠在嚴苛的戶外環(huán)境下長期監(jiān)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恒溫防水控制箱。一臺光譜儀（FLUO）用于測量650-800nm區(qū)間O2A和O2B暗線區(qū)的SIF信號；另一臺光譜儀（FULL）用于測量400-1000nm區(qū)間的反射光譜。兩臺光譜儀均通過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(tǒng)都安裝在一個全天候恒溫防水箱中，以保障暗電流的穩(wěn)定水平，能夠在戶外長期工作。通過對上下行通道信號精確自動優(yōu)化以及高性能的光通量，使信噪比。
功能特性
- 長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(wèi)星FLEX參數(shù)標準
- 測量快速
- 全自動測量程序
- 滿足長期野外工作的耗電需求
主要技術(shù)參數(shù)
| 光學參數(shù) | FLUO光譜儀 | FULL光譜儀 |
| 波長范圍： | 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 |
| 視場角(FOV)： | 雙視角，上行輻亮度25° ，下行輻照度180° | |
- 信號優(yōu)化：自動適應不同光線環(huán)境
- 暗電流：在每個測量循環(huán)精確采集暗電流
- 手動測量：擁有手動測量和校準的可視化界面
- 自動測量：擁有全自動無人監(jiān)管數(shù)據(jù)獲取模式
- 快速測量：陽光充足時，20秒；陰天下，60秒
- 穩(wěn)定性：可以進行參照系統(tǒng)穩(wěn)定性檢查和不確定性估計
- 元數(shù)據(jù)同步：光譜儀溫度、環(huán)境溫度、GPS位置和GPS時間
- 數(shù)據(jù)顯示：系統(tǒng)狀態(tài)實時顯示
- 數(shù)據(jù)儲存：支持32GB SD卡擴展（能滿足12個月的測量）
- 控制箱：堅固耐用、防水的1510 Peli箱
- 尺寸：50×30×20cm
- 供電：12V，由電池或太陽能板供電（可選）
- 功耗：平均耗電量60 Watt (20/100 Watt用于冷卻系統(tǒng))
- 節(jié)能方式：日夜自動切換以節(jié)約能源
- 通信接口：RS232接口與無線連接
- 可選防塵裝置：保護Cosine接收器免受灰塵侵害
- 可選光纖：光纖長度可根據(jù)用戶需要定制
- 可選通信：用于局域網(wǎng)/無線局域網(wǎng)/移動網(wǎng)絡遠程訪問
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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