陸地生態(tài)碳匯綜合觀測系統(tǒng)(TCOS)采用一系列全方位、立體化的植被監(jiān)測方案,通過開路或閉路渦度協(xié)方差系統(tǒng)(IRGASON,CPEC310)以及植被監(jiān)測設備LAINet、SpecNet、PhotoNet和EcoLidar等實現(xiàn)對區(qū)域陸地生態(tài)系統(tǒng)不同生態(tài)參數(shù)的觀測,以“多途徑、多線程”的方式,反演并估算出生態(tài)系統(tǒng)GPP,可精準完成對陸地碳匯的全方位動態(tài)監(jiān)測。
渦動相關法是利用快速響應的三維超聲風速溫度計和紅外線氣體分析儀(IRGASON,CPEC310),進行單點測量垂直風速脈動量與相關標量(如溫度水平風速水汽密度等)的脈動量,通過計算它們的協(xié)方差而直接獲取一定時段的湍流通量。
全自動植被葉面積指數(shù)監(jiān)測儀(LAINet) 以具有無線數(shù)據(jù)收發(fā)功能的光量子傳感器為基礎,實現(xiàn)植被透射輻射的實時監(jiān)測,并基于自主研發(fā)的高精度算法,計算得到植被冠層結構信息,如葉面積指數(shù)、平均葉傾角、聚集指數(shù)及冠層覆蓋度等。
智能高光譜新型聯(lián)網(wǎng)光譜儀(SpecNet)為智能高光譜新型聯(lián)網(wǎng)光譜儀,具有完成反射率計算、光譜曲線預覽、波譜特征提取、多種植被指數(shù)計算、波譜分析等功能,也具有高光學分辨率、高靈敏度、低雜散光、以及快速光譜反應速度的特點。可直接測量出葉綠素熒光(SIF),歸一化植被指數(shù)(NDVI),光化學指數(shù)(PRI),葉綠素/胡蘿卜素指數(shù)(CCI),紅邊指數(shù)(REI)
PhotoNet物候相機具有精準的多光譜成像技術,既能夠獲取真彩色高清觀測圖像,也可以拍攝多光譜圖像。同時支持遠程實時查看視頻功能。
提供配套的物候觀測數(shù)據(jù)處理軟件,可實現(xiàn)物候圖像預處理、綠度植被指數(shù)計算、植被分類、物候曲線擬合與關鍵物候期提取、數(shù)據(jù)導入導出、統(tǒng)計分析以及時間序列圖像批量處理等功能。 標準配置輸出為RGB與NDVI圖像。
植被生態(tài)多參數(shù)激光雷達測量儀(EcoLidar),EcoLidar為植被生態(tài)多參數(shù)激光雷達測量儀系統(tǒng),其系統(tǒng)內(nèi)置有慣性導航系統(tǒng),不僅僅能夠提取植被冠層的生態(tài)參數(shù),還能夠從點云數(shù)據(jù)中重建植被三維場景,這是傳統(tǒng)光學遙感所不具備的能力。激光雷達的回波信號中,包含了植被冠層的葉片面積信息、葉傾角信息、高度信息,反射能量信息,因此,激光雷達能夠提取更多的植被生態(tài)參數(shù),包括結構參數(shù):植被高度,胸徑,冠層結構;功能參數(shù):葉面積指數(shù),生物量,蓄積量。
陸地生態(tài)碳匯綜合觀測系統(tǒng)(TCOS)整體架構圖
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