目录

第一章产品简介

1.1产品概述

1.2基本原理

1.2产品优势

1.3功能特点

1.4应用方向

第二章主要参数

2.1主要参数

第三章产品内容

3.1产品配套表

3.2指数说明

3.3参数说明

3.4参数详解

3.5外观尺寸

第四章使用方法

第五章附录

5.1质保与售后

声明

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威海beat365中文官方网站电子科技有限公司

第一章产品简介

1.1产品概述

植物光谱分析仪光谱范围增加，可以非破坏性测量叶片的反射光光谱、透射光光谱。
通过光谱可以定性或定量地研究叶片内各组分总叶绿素、叶绿素a或b、水份、花青素、氮素营养等特征指数。直观的光谱图像和现场数据存储，可以实时、快速、无损伤地从叶片水平、群体水平以及生态系统等多个层面研究植物在各种环境条件下的生理生态变化。

植物光谱仪利用漫反射测量植物反射光谱，利用反射光谱对色素含量、营养状况、水分含量、光合速率、光能利用效率等指数（见后表）进行记录，通过无损的方式记录不同时间、空间的植物光谱信息，通过光谱分析便可以对植物的生理、生化及生态状况进行无损伤检测和分析。

1.2基本原理

由于电子跃迁、原子、分子振动和转动等复杂作用，会在某些特定波长位置形成反映物质组成和结构信息的光谱吸收和反射特征，物质这种对不同波段光谱的响应特性叫光谱特性。

400nm-1000nm波段为植物光谱分析的主要应用波段。其中以叶绿素的作用最为重要。由于色素对太阳福射的强烈吸收，叶片的反射率光谱在以450nm为中心的蓝光波段和以670nm为中心的红光波段形成吸收谷。在550nm的绿光波段附近，色素对光的吸收相对较弱而形成反射峰。

由于电子跃迁、原子、分子振动和转动等复杂作用，会在某些特定波长位置形成反映物质组成和结构信息的光谱吸收和反射特征，物质这种对不同波段光谱的响应特性叫光谱特性。植物光谱分析便是基于植物光谱特性来分析前面提到的各种生理生态参数。不同植物或同一植物在不同的生长发育阶段或不同的环境条件下，体内的各种色素含量、水分含量以及生理生化状况都会发生相应变化，从而引起植物反射光谱特性的变化。因此，通过光谱分析便可以对植物的生理、生化及生态状况进行无损伤检测和分析。

1.2产品优势

通常用传统的化学分析法测定植物的色素含量和营养状况，虽然测定结果直观可靠，但对植物具有破坏性，也无法对同一植物材料进行长期的动态监测，并且费工费时，成本较高。用气体交换法测定光合速率，虽然是活体测定，但只能局限于单叶、个体或小群体的测定，不能够反映较大的植物群体或生态系统的光合作用状况，也无法测定不同形状植物果实的光合能力。近年来，光谱分析技术的发展使其在植物生理生态研究中得到愈来愈广泛的应用，可以实时、快速、无损伤地从叶片水平、群体水平以及生态系统等多个层面研究植物在各种环境条件下的生理生态变化。

通过检测光谱组成和强度，可以分析该光源是否适合植物生长，适合植物的什么生长阶段。基于不同的种植目的，可根据植物不同生长阶段配制不同比例光质的人工光源，从而专项调控植物的表型生长、光合作用、品质调控和产量形成等过程。

1.3功能特点

（1）7寸高清触摸屏，多参数测量，植物光谱测量仪测量数据包含光照度、光合有效辐射PAR（400～700nm）、光合光子通量密度PPFD、不同光质组成（红外、红、绿、蓝、紫外光等）及辐射强度、红蓝光质辐照度比值、叶绿素加权辐照度、色温、中心波长等光量子学参数和光学参数。

（2）快速响应，一键测量，快速检测光源光谱分布，可查询任一波长下的辐射值

（3）数据云端保存，可导出，可以记录不同时间和空间的光谱数据；利用光谱数据反演植物生理、生化及生态状况。

（4）分析结果图包含光谱分布图（350~800nm）、CIE标准色品图（1931）、色容差图、显色指数CRI图。

（5）多样化界面，结果直观，无需化学药剂快速高效，操作便捷

（6）无损检测，可见光及红外光谱分析

1.4应用方向

植物光谱测量仪，光谱检测范围（350～800nm）覆盖可见光波段。植物光谱测量仪可检测植物光合有效辐射、光合光子通量密度PPFD、不同光质组成比例等一系列光学参数。植物光谱测量仪适用于农林相关科研单位、高效、植物工厂、组培室、实验室等。

植物光谱用于大量基础研究，包括植物生理、作物栽培、生态系统、遥感测绘等领域。

第二章 主要参数

2.1主要参数

表1

第三章 产品内容

3.1产品配套表

表2

3.2指数说明

表3

3.3参数说明

表4

3.4参数注解

3.4.1 NDVI归一化差值植被指数

NDVI归一化差值植被指数计算公式为：

NDVI=(RNIR-RRED)/(RNIR+RRED)

NDVI与叶绿素含量成正比，因为叶绿素在红光和蓝光区有很强的吸收，然而在蓝光区的吸收与类胡罗卜素的吸收重叠，所以一般不用蓝光区的反射率评价叶绿素含量。，NDVI值的理论范围为-1～1，负值表示地面覆盖为云、水、雪等，对可见光高反射;0表示有岩石或裸土等，NIR和R近似相等;正值，表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大，一般绿色植被区NDVI值的范围是0.2～0.8。

NDVI的局限性表现在，用非线性拉伸的方式增强了NIR和R的反射率的对比度。对于同一幅图象，分别求RVI和NDVI时会发现，RVI值增加的速度高于NDVI增加速度，即NDVI对高植被区具有较低的灵敏度。NDVI能反映出植物冠层的背景影响，如土壤、潮湿地面、学、枯叶、粗超度等，且与植被覆盖有关，NDVI的应用为检测植被生长状态、植被覆盖度和消除部分辐射误差等

3.4.2 MCARI修正型叶绿素吸收反射率指数

MCARI修正型叶绿素吸收反射率指数计算公式为：

MCARI=c-0.2*（R700-R550)*(R700/R670)

首先发展的是叶绿素吸收指数CARI(Chlo-rophyllAbsorptionRatioIndex），这个指数表达为端点在550nm和700mm的670nm的波段吸收深度。之后，对CARI进行简化，从而得到改进的叶绿素吸收指数MCARI。

3.4.3 MCARI1改进的叶绿素吸收反射指数

MCARI1改进的叶绿素吸收反射指数计算公式为：

MCARI1=1.2*[2.5*（R790-R670)-1.3*（R790-R550)]

改进这些植被指数的一个基本思想是使其改进后对叶绿素含量更敏感，而对于LAI的变化以及土壤下垫面的影响不敏感。进行改进的指数主要包括MCARI和TVI,由于叶绿素浓度变化对红边的影响远大于对700mm和750nm的影响，所以，将用712nm替换MCARI和TV1中的700nm和750nm,同时，对指数中的各个比例因子进行调整,以进一步提高其对叶绿素含量的敏感性。MCARI1即为改进后指数。

3.4.4 GI绿度指数

GI绿度指数计算公式为：

G=R554/R677

常用的指数主要有两种：绝对绿度指数(Greenexcessindex,ExG)和相对绿度指数(Greenchromaticcoordinate,gee)。绝对绿度指数需要获取可见光中红、绿、蓝三个通道的信号值，两倍绿光通道的信号值与红蓝两个通道信号值之和的差值，即为ExG；相对绿度指数需要获取可见光中红、绿、蓝三个通道的信号值，绿光通道的信号值与红蓝绿三个通道信号值之和的比值，即为gcc。

3.4.5 TCARI转换型叶绿素吸收反射率指数

TCARI转换型叶绿素吸收反射率指数计算公式为：

TCARI=3*[（R700-R670)-0.2*(R700-R550)*(R700/R670)]

叶绿素含量是植被光合作用能力的指示器，且与绿色植被的复含量密切相关，可作为植被氮利用效率的度量。

CARI的提出是为了减少由于各种非光合因子引起的光合有效辐射的变化。它利用了对应光合作用色素吸收最小的两个波段(分别以550nm和700nm为中心波长)，同时结合了叶绿素a在670 nm附近的最大吸收波段。700 nm波段的选择是因为它位于叶绿素吸收波段和红边(该区域植被结构特征对反射率影响更大)的起点的交界处。

修正型叶绿素吸收反射率指数( MCARI)和转换型叶绿素吸收反射率指数(TCARI)都是CARI的变型。

3.4.6 SR简单比值植被指数

SR简单比值植被指数计算公式为：

SR=RNIR/RRED

SR指数也是众所周知的一种植被指数，在LAI值很高，即植被茂密时其灵敏度会降低。SR值的理论范围为0～30，一般绿色植被区SR值的范围是2～8。

3.4.7 TVI转换型植被指数

TVI转换型植被指数计算公式为：

TVI=0.5*[120*(R750-R550)-200*(R670-R550)]

转换型植被指数TVI是对归一化植被指数NDVI加上0.5的和开方求得,TVI值的理论范围为0～1。

3.4.8 WI水分指数

WI水分指数计算公式为：

WI=R900/R970

WI对冠层水分状态的变化非常敏感，随着植被冠层水分的增加，970 nm附近吸收强度相比900 nm处有所增强。应用包括冠层胁迫性分析，生产力预测与建模，着火威胁条件分析，农作物管理，以及生态系统生理机能研究。

WI值的理论范围为0～2，一般绿色植被区WI值的范围是0.8～1.2。

3.4.9 OSAVI最优化土壤调整植被指数

OSAVI最优化土壤调整植被指数计算公式为：

IOSAVI=(1+0.16)*(R790-R670)/(R790-R670+0.16)

3.4.10 PSRI植物衰老反射指数

PSRI植物衰老反射指数计算公式为：

PSRI=(R680-R500)/R750

PSRI用来最大限度地提高类胡萝卜素（例如α-胡萝卜素和β-胡萝卜素）与叶绿素比率的灵敏度，PSRI的增加预示冠层胁迫性的增加、植被衰老的开始和植物果实的成熟。可用于植被健康监测、植物生理胁迫性检测和作物生产和产量分析。

PSRI值的理论范围为-1～1，一般绿色植被区PSRI值的范围是-0.1～0.2。

3.4.11 PRI光化学植被反射指数

PRI光化学植被反射指数计算公式为：

PRI=(R531-R570)/(R531+R570)

PRI对活植物的类胡萝卜素（尤其黄色色素）变化非常敏感，类胡萝卜素可标识光合作用光的利用率，或者碳吸收效率。可用于研究植被生产力和胁迫性，常绿灌木植被的健康，森林以及农作物的衰老。

PRI值的理论范围为-1～1，一般绿色植被区PRI值的范围是-0.2～0.2。

3.4.12 NPCI归一化叶绿素比值植被指数

NPCI归一化叶绿素比值植被指数计算公式为：

NPGI=(R680-R430)/(R680+R430)

3.4.13 PSSRa叶绿素a简单比值

PSSRa叶绿素a简单比值计算公式为：

PSSR=R800 /R680

施用氮肥对反射光谱有明显的影响,在可见光范围内，不施氮处理的反射率高于施氮处理，尤其在波长550um左右的绿峰处显著增加，在近红外区反射率随施氮量的增加而

增加;与叶绿素含量相关性较好的光谱位置参数是红边位置和红谷反射率，随者叶绿素含最的增加，红谷反射率降低，红边位置向长波方向移动;比值植被指数R800/R550、R750/R553和R990/R553，以及色素比值指数PSSRa、PSSRb与chla、chlb、chl(a+b)呈极显著正相关，可以作为叶片叶绿素监测的特征变量。

3.4.14 PSSRb叶绿素b简单比值

PSSRb叶绿素b简单比值计算公式为：

PSSR=R800 /R635

由于叶绿素对红光的強烈吸收和叶片对近红外光的反射，导致反射光谱在680~750nm处急剧上升、在光谱反射的一阶导数曲线上形成最大峰值，该区域被称为“红

边”，由红边计算出来的参数与叶绿素含量、生物量和叶面积有很好的相关性(Filella和Peruelas1994)，因此红边参数己被作为反映生物和非生物胁迫的重要指标。另外，利用色素简单比值、色素归一化指数和反射光谱比值分析等参数可以计算叶绿素a和b的含量。

3.4.15 SIPI结构加强色素指数

SIPI结构加强色素指数计算公式为：

SIPI=(R790-R450)/(R790+R650)

SIPI用来最大限度地提高类胡萝卜素（例如，α-胡萝卜素和β-胡萝卜素）与叶绿素比率在冠层结构（如，叶面积指数）减少时的敏感度，SIPI的增加标识冠层胁迫性的增加。可用于植被健康监测、植物生理胁迫性检测和作物生产和产量分析。

SIRI值的理论范围为0～2，一般绿色植被区SIRI值的范围是0.8～1.8。

3.4.16 ARI花青素反射指数

ARI花青素反射指数计算公式为：

ARI=1/R550 -1/R700

ARI对叶片中的花青素非常敏感，ARI值越大表明植被冠层增长或者死亡。

ARI值的理论范围为0～0.2，一般绿色植被区ARI值的范围是0.001～0.100。

3.5外观尺寸

第四章 使用方法

1. 将设备接通电源，按下开关，将自动启动设备，稍后设备完成启动，此时显示屏显示如下画面：

2. 如选购有云端服务，在登陆地址处填写登录地址，输入用户名密码，点击登录；如果仅使用本地服务，点击本地服务。登陆完成后，将显示如下画面，上面4个标签页分别为文件、光谱、数据、设置。

3. 在本地文件下点击新建，输入新建文件名，点击确定。

4. 然后可以根据需要点击单次或连续进行单次或多次测定。

5. 完成测定后，可通过点击光谱标签页，查看光谱图像。

6. 点击数据标签页，可以查看植物光谱测量的各个参数。

7. 在文件标签页选择要保存的文件名，点击保存，可以将本次测量结果保存到本地，保存成功后左下角会提示保存成功。

8. 也可以将本次测量结果保存到U盘。插入U盘后，稍等系统对U盘进行识别，然后点击导出到U盘，系统提示成功。

9. 按下电源开关，设备会提示是否退出，点击确定，设备即可完成关机。

第五章 附录

5.1质保与售后

质保条款遵循威海beat365中文官方网站电子科技有限公司传感器售后条款，对于传感器主机享有保修服务（具体保修有效期见保修卡）。

1.本公司对所有产品在出厂前，都进行了严格的产品检验，并对所有制造和质量上的问题，自出厂之日起保修期间内进行维护。

2.如在产品质保期内，因不规范的操作、不符合要求的使用环境、人为过失、意外事件、不当的存储或运输原因造成的问题，我公司仍负责维修，但需根据设备故障程度收取适当的成本费用。

3.对于超过质保期的设备，本公司将采取有偿保修和服务。

4.当发生以下情况之一时，该产品将不再受到我公司的保修及服务：

（1）一切将产品分解、再组装、拆机或改造的行为；

（2）非我公司直属机构及授权的人员，擅自维修过的设备；

（3）产品防拆机易碎膜破裂的设备；

（4）未使用厂家原装耗材而造成设备测定故障的设备；

（5）通过非正常渠道购买到的我公司产品。