2007 SunScan用户手册

SunScan 冠层分析系统

SunScan Canopy Analysis System (type SS1)

用户手册

目录

第一部分 SunScan介绍 ............................................................................................................................. 3

SunScan探测器 ............................................................................................................................................. 3

漫射系数传感器（BFS） ............................................................................................................................. 3

数据分析和储存 ............................................................................................................................................ 4

SunData软件 .................................................................................................................................................. 4

PC为数据采集设备 ....................................................................................................................................... 4

可选件(Optional items) .................................................................................................................................. 5

校准(Calibration) ............................................................................................................................................ 5

第二部分 SunScan系统的相关理论 ................................................................................................................ 6

叶面积系数理论（LAI theory） ................................................................................................................... 6

吸收率和ELADP值（Advice on absorption and ELADP values） .......................................................... 10

第三部分 使用前仪器检查 .......................................................................................................................... 12

掌上电脑与SunScan 探头的检查 .............................................................................................................. 12

检查掌上电脑的硬件 .................................................................................................................................. 13

安装SunData软件 ....................................................................................................................................... 13

通讯核查 ...................................................................................................................................................... 15

第四部分 使用前掌上电脑的设置............................................................................................................... 17

第五部分 实验设计(Experiment design) ...................................................................................................... 18

第六部分 田间测量过程 .............................................................................................................................. 22

第七部分 仪器的维护 .................................................................................................................................. 25

附件：1 ................................................................................................................................................................ 26

附件：2 ................................................................................................................................................................ 27

附件：3 ................................................................................................................................................................ 27

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SunScan冠层分析系统通过测量作物冠层PAR

值提供了关于影响田间作物生长的限制因素的有价

值的信息；SunScan探测器也可被用来描绘作物冠层

PAR的分布图。

植物的光照吸收和单位体积内生物数量的增加

有着直接的关系。不同类型植物将光子转化成生命物

质的能力不同。SunScan 系统提供了便利的工具来计

算和分析植

物

冠层截获和穿透的光合有效辐射

（PAR ：Photo-synthetically Active Radiation）。

它提供了关于作物穿透的光合有效辐射的重要信息。

SunScan探测器

SunScan探测器是一支1米长，内嵌64个光合有效辐射传感器的的探测器。它通过RS-232串行接口与PC或

DCT1型手持式掌上电脑相连。

无论何时进行读数，所有的传

感器都会被扫描并将读数传到

终端或PC上。

沿着探测器，平均光照水平会被计算出来，如果要绘制详细的PAR分布图，所有分布的传感器的读数都可被逐一读出。在探测器手柄上有一个操作按钮可被用来便捷地按需要来测得读数；或者将读数通过掌上电脑或PC的程序控制一次传送到掌上电脑或PC。读数单位是PAR通量（μmol m-2 s-1）。

探测器有一个舒适的，平衡性很好的手柄来降低手臂的疲劳。探测器上有一个气泡水平仪来指示探测器的水平。

漫射系数传感器（BF3）

BF3型漫射系数传感器综合了2个PAR传感器，并能很容

易地计算出作物冠层的PAR以及直射光与漫射光（the beam

fraction）的比例关系。当一个传感器被遮光罩遮蔽了直射光

束时，一个传感器计算出总截获PAR。这里用切断一个传

感器的直射光束当作太阳白天在天空中的移动。BF3内置一

个气泡水平仪和微型罗盘来校正其排列的准确性。BF3用一

根7米长的电缆与SunScan探测器相连，电缆最长可延伸到

100米。三脚架可用来安放BF3。

上海市 中江路879号天地软件园28号楼402-403室（邮编:200333）http://wendang.chazidian.com

数据分析和储存

DCT1型掌上电脑：

DCT1是一种从SunScan探测器采集和分析读数的高效、轻便的掌

上电脑。在野外，原始数据和诸如传输分数（transmission fraction）、

叶面积指数(LAI)等原始函数能被SunData软件显示、回顾和保存。如

果需要，批量的数据可以取平均值。采集终端的全文字数字键盘很容

易识别，上面有数据显示和储存格式的选择。

数据储存在内存或可移动的磁卡上。采集终端内置2M贮存器来存

储数据，可以用256K或1Mb的磁卡作为备用磁卡。收集到的数据能

被传送到PC机作进一步分析，也可以直接从打印机。在基于Windows系统的PC机上，PsiWin 操作软件提供了便利的文件传输和数据管理。

SunData软件

通过均匀冠层传输光的高级模型被发展并用在分析软件中。这种模型由Campbell(1985)、Norman和Jarvis(1975)建立，并对下列因素进行了说明：

直射和漫射的截获光

天顶角

冠层的叶面积系数

冠层的叶角分布

叶面PAR吸收

传输系数

天顶角是通过当时的时间、经度和纬度来计算的；冠层叶面角度分布和叶面吸收由用户估算；其余计算LAI所须的变量可直接测定。

由于直射和漫射截获光的作用关系是在相同时间内作为被传输的PAR由物理方法测量的，数据可以在相对与早先的设备宽许多的日光条件下取得。这种传输模型在天顶角过大的情况下精确计算LAI是比较困难的，因此我们建议在阳光很强且接近正午时不要进行测量。

SunData 软件能够自动读取由用户定义的间隔从1秒到24小时的读数和平均数。这种方式可被用来获取一段时间内冠层 PAR 的整体读数。

SunData 软件也可用在笔记本电脑上。有些人可能偏向于使用笔记本电脑，而笔记本电脑在电池寿命等方面远比不上掌上电脑。

PC为数据采集设备

一般来说，SunScan探头可由PC来操作，最小配置要求：

MS-DOS3.3,或更高；512k RAM；80X25字节显示；；3.5英寸软驱。

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可选件(Optional items)

校准(Calibration) SunScan 的探测器和散射系数可用精确的PAR量子传感器在模拟自然状态的标准日光灯下校准。传感器的光谱和余弦响应接近于理想响应，在末期大幅下落。一些在正常日光条件下发生的错误可能是由于部分光谱响应很小，在人造光条件下，测量值的绝对值有较大的偏差也是可能的。然而，由于漫射系数传感器和SunScan探测器是相互匹配的，且计算都是基于传送光和截获光的比率，实际上，这就不是问题。

SunScan 的探测器必要时能够针对漫射系数传感器由用户自己校准，探测器中的每个传感器的校准值都被储存到固态存储器中。