美國 NDVI測量儀

工作原理：

通過測量植物葉片或冠層對(duì) 660nm 紅光和 840nm 近紅外光的反射比來計(jì)算歸一化植被差異指數(shù)（NDVI）。其計(jì)算公式為：，其中 NIR 表示近紅外波段的反射率，R 表示紅光波段的反射率。健康的綠色植被在近紅外波段有較高的反射率，在紅光波段有較低的反射率，因此 NDVI 值可以反映植被的生長狀況和健康程度234。

儀器構(gòu)成：

• 光學(xué)傳感器：包含 4 個(gè)光電二極管，用于感應(yīng) 660nm 和 840nm 波長的光信號(hào)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以便后續(xù)處理和分析28。

• 數(shù)據(jù)處理單元：對(duì)傳感器采集到的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，并根據(jù)測量原理計(jì)算出 NDVI 值。同時(shí)，還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示和傳輸?shù)裙δ堋?/span>

• 顯示屏：通常為液晶顯示屏，用于顯示測量結(jié)果、操作菜單、儀器狀態(tài)等信息，方便用戶進(jìn)行操作和查看數(shù)據(jù)。

• 電源模塊：采用 2 節(jié) AAA 堿性電池供電，大約可測量 3000 次，具有低功耗設(shè)計(jì)，可在野外長時(shí)間使用24。

• 外殼：采用防塵設(shè)計(jì)，保護(hù)內(nèi)部元件不受外界環(huán)境的影響，同時(shí)外殼設(shè)計(jì)符合人體工程學(xué)，手持方便，重量僅 0.7kg，便于攜帶和操作134。

技術(shù)參數(shù)：

• 測量范圍：適用于植物葉片、草坪冠層等，測量面積呈圓錐形，范圍在 28.4-183cm 之間，測量單位的 NDVI 值范圍在 - 1 到 1 之間123。

• 精度：重復(fù)性為測量結(jié)果的 ±5%，測量精度較高，能夠滿足大多數(shù)科研和生產(chǎn)實(shí)踐的需求124。

• 測量間隔：通常為 2 秒左右，可快速獲取多個(gè)測量數(shù)據(jù)，便于對(duì)植物的生長狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測28。

• 工作溫度：工作溫度范圍為 0-40℃，能夠適應(yīng)大多數(shù)自然環(huán)境條件下的戶外測量工作123。

功能特點(diǎn)：

• 快速準(zhǔn)確測量：采用先進(jìn)的光學(xué)傳感器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確地測量出植物的 NDVI 值，為用戶提供及時(shí)的測量結(jié)果123。

• 非接觸式測量：無需與植物直接接觸，不會(huì)對(duì)被測植物造成損傷，可在不影響植物生長的情況下進(jìn)行多次測量和長期監(jiān)測123。

• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理：自帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，可存儲(chǔ) 3250 個(gè)讀數(shù)（不含 GPS/DGPS 數(shù)據(jù)）或 1350 個(gè)讀數(shù)（含 GPS/DGPS 數(shù)據(jù)），并能顯示多次測量的平均值，方便用戶對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析和比較123。

• 自動(dòng)環(huán)境光補(bǔ)償：可在自然光、60HZ 交流鎢燈光、直流鹵素?zé)艄獾榷喾N光環(huán)境下正常工作，不受外界光線條件的影響，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性123。

• 可與 GPS 接口：支持與 GPS 設(shè)備連接，可記錄測量地點(diǎn)的經(jīng)緯度等位置信息，便于對(duì)不同地點(diǎn)的植物進(jìn)行定位和監(jiān)測，為后續(xù)的數(shù)據(jù)管理和分析提供便利13。

美國 NDVI測量儀的應(yīng)用領(lǐng)域：

• 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：幫助農(nóng)民和農(nóng)業(yè)技術(shù)人員快速、準(zhǔn)確地了解農(nóng)作物的氮素營養(yǎng)狀況，確定最佳施肥時(shí)機(jī)和施肥量，提高氮肥利用率，減少氮肥浪費(fèi)和環(huán)境污染，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量234。

• 植物生理研究：研究人員可以利用該儀器測量植物在不同生長階段、不同環(huán)境條件下的 NDVI 值變化，了解植物的光合作用、生長發(fā)育、抗逆性等生理過程，為植物生理學(xué)研究提供重要的數(shù)據(jù)支持。

• 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測：可用于監(jiān)測森林、草原、濕地等生態(tài)系統(tǒng)中植被的覆蓋度、生長狀況和生態(tài)變化，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)管理提供科學(xué)依據(jù)。

• 園藝景觀管理：在園藝植物的栽培和景觀設(shè)計(jì)中，通過測量植物的 NDVI 值，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)植物的生長問題，如缺水、缺肥、病蟲害等，以便采取相應(yīng)的措施進(jìn)行管理和養(yǎng)護(hù)，提高園藝植物的觀賞價(jià)值和景觀效果。