PolyPen RP-410手持式植物反射光谱测量仪

PolyPen RP-410手持式植物反射光谱测量仪

PolyPen RP 410手持式植物光谱测量仪通过内部光源（氙气白炽灯380-1050nm）测定植物叶片的反射光谱，也可以测定其他光源的透光度和吸光率。PolyPen在软件中内置了几乎所有常用的植物反射光谱指数公式，例如NDVI，PRI，NDGI等。测得的数据以图形或数据表的形式实时显示在仪器的显示屏上。这些数据都可以储存在仪器的内存里并传输到电脑里。
PolyPen RP 410由可充电锂电池供电，不需要使用电脑即可独立进行测量。仪器配备全彩色触屏显示器、内置光源、内置GPS和用于固定样品的无损叶夹。叶夹具备进行光源和检测器校准的标准参照物。
应用领域：
植物反射光谱测量
植物胁迫响应
色素组成变化
氮素含量变化
产量估测

技术特点：
目前Z便携的测量植物叶片反射光谱的高光谱测量仪。
自动计算常用的植物反射光谱指数，也可计算用户定制的指数，同时提供高精度反射光谱图。
非破坏性原位测量。
手持式仪器，电池供电，无需外部电脑，便于野外测量。
内置GPS，USB/蓝牙双通讯模式

技术参数：
光谱检测范围：
PolyPen RP 410 UVIS光谱响应范围为380-790nm
PolyPen RP 410 NIR光谱响应范围为640-1050nm
内置植被指数：
PolyPen RP 410 UVIS：NDVI、SR、绿度指数、MCARI、TCARI、TVI、ZMI、SRPI、NPQI、PRI、NPCI、Carter指数、SIPI、GM1。
PolyPen RP 410 NIR：NDVI、SR、MCARI1、OSAVI、MCARI、TCARI、ZMI、Ctr2、GM2
光源：氙气白炽灯380-1050nm
光谱响应半宽度：8nm
光谱杂散光：-30dB
光学孔径：7mm
扫描速度：约100ms
触控屏：240×320像素，65535色
内存：32MB（可存储8000组以上测量数据）
系统数据：16位数模转换
动态范围：高增益 1:4300；低增益 1:13000
GPS：内置
通讯方式：USB/蓝牙双通讯模式
软件功能：自动计算内置植被指数、计算用户自定义植被指数、实时显示数据图和数据表、数据导出为Excel、GPS地图、固件升级，Windows XP及以上系统适用
光谱反射标准配件（选配）：提供的漫反射值（99%）。光谱平面涵盖UV-VIS-NIR光谱，保证+/-1%的光学平面。用于光源和检测器的校准。
尺寸：15×7.5×4cm
重量：300g
外壳：防水溅外壳
电池：锂电池，通过USB接口充电
续航时间：可连续测量48小时
工作温度：0~50℃
存放温度：-20~70℃

软件界面
 
应用案例

扁桃树红色叶斑病造成叶片反射光谱及相应植被指数变化（M López-López, et al. 2016）

参考文献
1.A Niglas, et al. 2017. Short-term effects of light quality on leaf gas exchange and hydraulic properties of silver birch (Betula pendula). Tree Physiology 37(9): 1218-1228
2.M Ashrafuzzaman, et al. 2017. Diagnosing ozone stress and differential tolerance in rice (Oryza sativa L.) with ethylenediurea (EDU). Environmental Pollution 230: 339-350
3.M López-López, et al. 2016. Early Detection and Quantification of Almond Red Leaf Blotch Using High-Resolution Hyperspectral and Thermal Imagery. Remote Sens. 8(4): 276
4.PJ Zarco-Tejada, et al. 2016. Seasonal stability of chlorophyll fluorescence quantified from airborne hyperspectral imagery as an indicator of net photosynthesis in the context of precision agriculture. Remote Sensing of Environment 179: 89-103
5.VV Ptushenko, et al. 2015. Possible reasons of a decline in growth of Chinese cabbage under a combined narrowband red and blue light in comparison with illumination by high-pressure sodium lamp. Scientia Horticulturae 194: 267-277
6.VV Ptushenko, et al. 2014. Chlorophyll fluorescence induction, chlorophyll content, and chromaticity characteristics of leaves as indicators of photosynthetic apparatus senescence in arboreous plants. Biochemistry (Moscow) 79: 260-272
内置计算公式的植物光谱指数：
归一化差值植被指数Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)
参考文献：Rouse et al. (1974)
公式：NDVI = (RNIR - RRED ) / (RNIR + RRED )
简单比值植被指数Simple Ratio Index (SR)
参考文献：Jordan (1969); Rouse et al. (1974)
公式：SR = RNIR / RRED
改进的叶绿素吸收反射指数1 Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index 1 (MCARI1)
参考文献：Haboudane et al. (2004)
公式：MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R790- R670) - 1.3 * (R790- R550)]
化土壤调整植被指数Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI)
参考文献：Rondeaux et al. (1996)
公式：OSAVI = (1 + 0.16) * (R790- R670) / (R790- R670 + 0.16)
绿度指数Greenness Index (G)
    公式：G = R554 / R677
改进的叶绿素吸收反射指数Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI)
参考文献：Daughtry et al. (2000)
公式：MCARI = [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550)] * (R700/ R670)
转换类胡萝卜素指数Transformed CAR Index (TCARI)
参考文献：Haboudane et al. (2002)
公式：TSARI = 3 * [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550) * (R700/ R670)]
三角植被指数Triangular Vegetation Index (TVI)
参考文献：Broge and Leblanc (2000)
公式：TVI = 0.5 * [120 * (R750- R550) - 200 * (R670- R550)]
Zarco-Tejada & Miller 指数Zarco-Tejada & Miller Index (ZMI)
参考文献：Zarco-Tejada et al. (2001)
公式：ZMI = R750 / R710
简单比值色素指数Simple Ratio Pigment Index (SRPI)
参考文献：Peñuelas et al. (1995)
公式：SRPI = R430 / R680
归一化脱镁作用指数Normalized Phaeophytinization Index (NPQI)
参考文献：Barnes et al. (1992)
公式：NPQI = (R415- R435) / (R415+ R435)
光化学植被反射指数Photochemical Reflectance Index (PRI)
参考文献：Gamon et al. (1992)
公式：PRI = (R531- R570) / (R531+ R570)
归一化色素叶绿素指数Normalized Pigment Chlorophyll Index (NPCI)
参考文献：Peñuelas et al. (1994)
公式：NPCI = (R680- R430) / (R680+ R430)
Carter指数Carter Indices
参考文献：Carter (1994), Carter et al. (1996)
公式：Ctr1 = R695 / R420; Ctr2 = R695 / R760
结构加强色素指数Structure Intensive Pigment Index (SIPI)
参考文献：Peñuelas et al. (1995)
公式：SIPI = (R790- R450) / (R790+ R650)
Gitelson and Merzlyak 指数 Gitelson and Merzlyak Indices
参考文献：Gitelson & Merzlyak (1997)
公式：GM1 = R750/ R550; GM2 = R750/ R700

产地：欧洲