[发明专利]一种基于智能手机的植物冠层叶面积指数TRAC测量仪

摘要

本发明涉及一种基于智能手机的植物冠层叶面积指数TRAC测量仪，其特征在于，包括固定于同一支撑架上的TRAC测量模块与智能手机。本发明提出了一种基于智能手机实现对植物冠层叶面积指数TRAC测量的方法。本方法通过引入智能手机上的GPS、地理位置信息、陀螺仪数据、实时时间、实时天气及较强的计算与存储等功能，有效抑制了样线偏离、行进速度与方向的不一致、采样准直平面的倾斜、天气信息误差等引起TRAC测量的主要误差源，提高了传统TRAC测量方法的精度。该发明成本低廉，使用简单，并能较好地适应我国林业发展水平不一、资金投入不足的情况，为广大农林从业者提供一种切实可行的低成本植物冠层叶面积指数测量方案。

主权项

1.一种基于智能手机的植物冠层叶面积指数TRAC测量仪，其特征在于，包括固定于同一支撑架上的TRAC测量模块与智能手机，其中：支撑架，供使用者手持；TRAC测量模块，包括导光光纤束、光电转换部分、微控制器、无线传输部分及供电部分，其中：多根TIR型光子晶体光纤根据具体导光长度进行两端烧结成型，并将其烧结端打磨成与其纤芯走向垂直的平面，形成导光光纤束，两束导光光纤束分别固定在支撑架的两端，由两束导光光纤束分别收集由冠层直接透射下来的日光辐照与由地面反射回的日光辐照；导光光纤束与光电转换部分相连，由光电转换部分将由导光光纤束传来的日光辐照采样信号转换为电信号；微控制器，用于对光电转换部分输出的电信号进行采样，获得测量数据；无线传输部分，用于将微控制器获取的测量数据发往智能手机；智能手机，用于读取实时天气信息，仅当天气信息为晴朗气象条件，使用者开始进行测量，在开始测量前，使用者通过智能手机设定：采样的起始位置与结束位置以及根据智能手机的陀螺仪提供的水平准直信息设定准直参考平面，并且智能手机通过GPS所提供的地理位置计算出日光辐照入射方向，依据日光辐照入射方向为使用者指出初始样线方向；在测量过程中，使用者依据该初始样线方向行进，由智能手机接收TRAC测量模块的测量数据，每一次完成测量数据的接收后读取GPS数据，将其作为位置参考信息与测量数据一起进行存储，同时，智能手机依据陀螺仪判断系统平面与准直参考平面之间的偏离度是否超过预先设定好的阈值，若超过则产生告警；在完成测量后，由智能手机对数据进行TRAC处理并计算出叶面积指数。