全自動LAINet葉面積指數監測系統

系統組成：

LAINet由部署在野外的無線傳感器網絡節點，包括冠層下、上匯聚節點，以及太陽能供電系統組成。

冠層上層節點必須安裝在周圍開闊、無遮擋的地方。一般安裝在LAINet系統中太陽能供電系統支架的頂端

冠層下節點一般安裝在植物*低的一層葉子之下距離地面越近越好。

將節點水平固定在支架上，將支架埋入地點即可

安裝建議

布點原則及注意事項

布設原則：30*30樣方內布置一到三個節點即可；大面積可根據實際情況劃分為小樣方按照以上原則布設

建議垂直于壟或者成45度角

更具體的布設方案可以結合樣地實際情況并參考寒旱所和遙地所起草的《葉面積指數遙感產品真實性檢驗標準》進行制定

應用領域：

·植被生長狀態長時間監測領域，如生態固定站、農業長期觀測站等

全自動LAINet葉面積指數監測系統的測量原理：

·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**之內，由于由于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，其中黑色部分為樹干，相機高度4.5米。）

·適用的植被類型（農作物、森林、草地）。

針對當前葉面積指數（LAI）測量儀器主要適用于均勻植被類型的缺陷，我們開發了基于無線成像模式的葉面積指數自動測量儀器，即LAIPhoto。

LAIPhoto適用于植被生長初期，植被冠層較低、空間分布非常稀疏的情況。當前國內外植被冠層葉面積指數測量儀器均是利用植被冠層對太陽光的投射特性來估計葉面積指數的，在植被**的情況下，儀器在冠層下部很難撲捉到準確的冠層透過率，因此，這種情況下，利用冠層透射原理來測量葉面積指數變得非常困難。但是，在植被稀疏的情況下，冠層在太陽直射光照射下，會投下非常明顯的陰影，而冠層的陰影面積比與冠層葉面積指數之間具有直接的關系。因此，我們設計了一種適合植被冠層非常稀疏的情況下的葉面積指數測量儀器。

LAIPhoto由部署在野外的無線成像傳感器以及無線圖像采集與傳輸系統組成。

我們開發了植被圖像精細分類算法，系統能夠自動提取不同光照條件下的植被冠層陰影在圖像中所占的比例，根據植被陰影比例隨太陽天頂角變化規律，自動計算植被葉面積指數。