[发明专利]一种用于植物冠层参数测量的装置

说明书

本发明实施例提供一种用于植物冠层参数测量的装置，包括：通过通信总线相连接的数据采集处理器和至少M个集成电路板，集成电路板为柔性结构；集成电路板上设置有N组微单元，每组微单元包括硅光电池、红外温度探头以及TOF测距探头。硅光电池用于测量植物冠层的总辐射、光合有效辐射或指定波段的光强；红外温度探头用于测量植物冠层的表面温度；TOF测距探头用于测量距离所述植物冠层的距离；数据采集处理器用于收集并处理所述集成电路板传输的数据，获取植物冠层参数。本实施例提供的装置采用柔性结构，以满足根据不同测量结构以及植物测量需求，实现可对多种作物冠层的多参数完成测量，方便快捷且精度高。

技术领域

本发明涉及农业监测技术领域，尤其涉及一种用于植物冠层参数测量的装置。

背景技术

植物冠层是植物树木等接受太阳能的主体，冠层结构的特征在一定程度上决定了作物生态系统能流的过程和强度，如何快速、高效、综合的获取到植物冠层的各项参数成为目前农业监测技术领域研究的主流方向。

一方面，不同植物冠层结构其叶面积指数(LAI)和叶倾角不同，而冠层的光合有效辐射(PAR)和LAI是评估植物健康状况和植物冠层结构的重要指标。PAR表示光能可被植物光合作用利用的利用率；LAI可用于估计冠层密度和生物量，是植物冠层结构的一项重要表征参数，与作物的光能截获及利用、产量和品质的形成等过程关系密切。另一方面，冠层温度也是监测作物水分状况的重要参数。进一步的，植物长势、营养等信息能够反映在光谱反射率上。再者归一化差异植被指数(Normalized Difference Vegetation Index，简称NDVI)由于能够不但反映出植被光合作用的有效辐射吸收情况，还能够反映作物群体大小、健康程度情况，是目前应用最为广泛的植被指数。

但是目前，现有的装置对于上述众多参数的测量存在以下不足：

一方面：一般采用单参数测量，即目前已有的传感器或采集设备，只能够采集单个参数，如LAI、NDVI、红外温度以及光合有效辐射中的一个或有限的几个，导致在实际应用中若需要综合多个参数时，只能购买多个设备来实现，导致冠层参数测量成本高。

另一方面：由于冠层结构以及参数测量的对象植物有小型草类、中型小麦玉米、大型树木等多种形态，目前现有技术不能够完全测量大部分作物冠层结构，应用过程中与实际需求有一定差异，导致部分参数测量准确度不高，对参数的测量有较大的限制。

发明内容

本发明实施例提供一种用于植物冠层参数测量的装置，用以解决现有技术中植物冠层测量手段单一、适用性不强、测量成本高以及检测效率低等不足。

本发明实施例提供一种用于植物冠层参数测量的装置，包括：通过通信总线相连接的数据采集处理器和至少M个集成电路板，且每个集成电路板均为柔性结构；每个集成电路板上设置有N组微单元，每组微单元包括硅光电池、红外温度探头以及TOF测距探头，N≥M≥1；其中，硅光电池用于测量植物冠层的总辐射、光合有效辐射或指定波段的光强；红外温度探头用于测量所述植物冠层的表面温度；所述TOF测距探头用于测量所述装置距离所述植物冠层的距离；数据采集处理器用于收集并处理集成电路板传输的数据，获取植物冠层参数。

进一步地，若M1，且所述集成电路板均为条状结构，并固设于一柔性棒状安装体上，则每个所述集成电路板沿所述柔性棒状安装体的轴向方向串接排布。

进一步地，若M1且所述集成电路板均为圆弧状结构，并固设于一柔性环状安装体上，每个所述集成电路板在所述环状安装体上串接排布。

进一步地，若M1，所述集成电路板均固设于一柔性面状安装体的表面。

进一步地，在所述集成电路板的正反两面均设置有所述微单元。