|
|
|
|
Отражательная спектроскопия, ИК-спектрометр (ближний инфракрасный диапазон), мобильные приложения.
Исследования воздействия интенсивности выгона скота на отражающую способность поверхности пастбищ | |
|
|
Научными сотрудниками института метеорологии технического университета Дрездена Л. Фаном, Б. Кетцером и проф. Кристианом Бернхофером были проведены исследования отражающей способности поверхности пастбищ Внутренней Монголии в спектральном диапазоне длин волн 380-1700 нм. При этом были использованы два спектрометра с диодными матрицами: getSpec-PDA-UV/VIS и getSpec-NIR-1.7.
Рис.1: Установка для измерений отражающей способности поверхности пастбищ Внутренней Монголи
Обоснование:
В 2005 году в рамках совместного междисциплинарного германо-китайского проекта институтом гидрологии и метеорологии технического университета Дрездена, при поддержке Немецкого Исследовательского Сообщества (DFG), исследовательская группа 536 Matter fluxes in grasslands of Inner Mongolia as influenced by stocking rate (MAGIM, номер проекта BE 172/7-1), были использованы два спектрометра марки getSpec компании Sentronic GmbH для исследования влияния уровня поголовья скота на отражающие способности пастбищ в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне.
Территория, на которой проводились исследования, в бассейне реки Силин, находится во Внутренней Монголии – автономном районе на северо-востоке Китая. Область исследования расположена вблизи станции исследования экосистем пастбищ Внутренней Монголии (Inner Mongolian Grassland Ecosystem Research Station – IMGERS, 116°42'Е, 43°38'N).
Измерительная установка:
Проведение отражательных измерений происходило с помощью следующего оборудования:
- UV/VIS спектрометр getSpec-PDA, 380-1100 нм, полная ширина на полувысоте (FWHM) 1,1 нм
- NIR спектрометр getSpec-NIR-1.7-128-TS, 900-1700 нм, полная ширина на полувысоте (FWHM) 12 нм
- Y-оптоволокно с диаметром сердечника 400 мн
- собирательная линза Col-UV/VIS в качестве входной оптики
- стандард белого света Spectralon (ср. getReflex) с уровнем отражения 99%
Измерительная установка показана на рис.1. Источником освещения поверхности пастбища служил солнечный свет. Стандард белого света был использован только для сравнительных измерений. Электропитание обоих спектрометров осуществлялось с помощью батареи 12V/12A.
Измерения и анализ:
Оптические измерения проводились с мая по сентябрь на пяти полях с различным уровнем поголовья овец и коз, на двух из которых с 1979 и с 1999 годов соответственно не производился выгон скота, и одно, на котором скот выпасали регулярно (примерно 1,2 единицы скота на гектар, при этом единица скота соответствует одной матке с детенышем). В дальнейших измерениях фигурировало зимнее пастбище, используемое с середины октября до середины февраля и пастбище, интенсивно используемое для выгона скота, с 2 единицами скота на гектар.
Анализировались спектральные зависимости отражательных параметров для каждой поверхности в разные периоды времени (см. рис.2 на примере интенсивно используемого пастбища), также проводилось сравнение исследуемых поверхностей (см. рис.3, сравнение поверхностей на примере данных от 17 августа 2005 года).
Рис.2: Спектральные зависимости отражающей способности поверхности интенсивно используемого пастбища в различные периоды времени
Рис.3: Сравнение отражающей способности поверхностей пяти пастбищ с различным уровнем интенсивности выпаса скота
В результате измерений отражающих способностей различных поверхностей удалось доказать изменение роста растительности в течение года на разных участках. Если в начале (май и июнь) и в конце (сентябрь) вегетационного периода были получены высокие показатели отражения, то в середине (июль и август) этого периода были зарегистрированы низкие значения отражательной способности.
В ближайшем будущем оптические измерения будут использоваться для расчета вегетационного индекса растительности NDVI (Normalized Vegetation Index). Это показатель количества фотосинтетически активной биомассы. Если плотность растительности в регионе постоянна, то NDVI может быть использован в качестве показателя состояния и продуктивности растительного покрова. Индекс NDVI можно довольно легко рассчитать на основе данных дистанционного зондирования. Запланировано сопоставления индексов NDVI, полученных на Земле и при помощи космической съемки. В дальнейшем данные, полученные in situ будут использованы для подтверждения данных дистанционных измерений.
Мы соберем для Вас индивидуальную измерительную систему применительно к Вашим конкретным приложениям. Для тестовых измерений Ваших проб лаборатория getSpec.com готова предоставить разнообразные системы в Ваше распоряжение. |
|
|
|
|
последнее изменение 08/13/2007 01:33 PM
Copyright (c) getAMO 2024
|
|
|
|