近年來，研究日光誘導(dǎo)的植被葉綠素?zé)晒?solar/suninduced fluorescence, SIF)已成為生態(tài)學(xué)、碳循環(huán)及遙感科學(xué)的新興研究領(lǐng)域。SIF突破了傳統(tǒng)的主動(dòng)激發(fā)熒光測(cè)量的局限，測(cè)量尺度大，成為研究植被生理生態(tài)功能的重要工具之一。SIF開拓了光合作用和碳循環(huán)研究的新方向，有助于進(jìn)一步了解光合作用的機(jī)理和時(shí)空變異。SIF的遙感研究也迅速發(fā)展，多個(gè)空間傳感器以及近地面的遙感監(jiān)測(cè)平臺(tái)為研究光合作用以及其它植被生態(tài)系統(tǒng)功能提供了新工具。



由德國(guó)Julich研究中心和意大利米蘭比可卡大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒庾詣?dòng)觀測(cè)系統(tǒng)FLOX是目前最成功的商業(yè)化SIF測(cè)量?jī)x器，能夠在嚴(yán)苛的戶外環(huán)境下長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)植被SIF和反射光譜。
 

FLOX的核心包括兩臺(tái)高分辨光譜儀和一個(gè)恒溫防水控制箱。一臺(tái)光譜儀（FLUO）用于測(cè)量650-800nm區(qū)間O2A和O2B暗線區(qū)的SIF信號(hào)；另一臺(tái)光譜儀（FULL）用于測(cè)量400-1000nm區(qū)間的反射光譜。兩臺(tái)光譜儀均通過光纖分別測(cè)量下行輻照度和上行輻亮度。兩臺(tái)光譜儀和配套系統(tǒng)都安裝在一個(gè)全天候恒溫防水箱中，以保障暗電流的穩(wěn)定水平，能夠在戶外長(zhǎng)期工作。通過對(duì)上下行通道信號(hào)精確自動(dòng)優(yōu)化以及高性能的光通量，使信噪比最大化。

經(jīng)過與該技術(shù)擁有者德國(guó)JB公司的協(xié)商，近期，慧諾瑞德（北京）科技有限公司正式成為其官方代理，負(fù)責(zé)我國(guó)北方地區(qū)（包括：黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、北京、天津、河北、山東、河南、山西、陜西、寧夏、甘肅、青海、新疆、西藏）的市場(chǎng)銷售和技術(shù)支持工作。
 

功能特性

• 長(zhǎng)期測(cè)量紅光波段和遠(yuǎn)紅光波段的日光誘導(dǎo)熒光

• 歐洲航天局熒光探測(cè)衛(wèi)星FLEX參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

• 測(cè)量快速

• 全自動(dòng)測(cè)量程序

• 滿足長(zhǎng)期野外工作的耗電需求

安裝高度

日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒庾詣?dòng)觀測(cè)系統(tǒng)FLOX一般安裝在固定支架或者通量塔上，進(jìn)行長(zhǎng)期定位測(cè)量。目前已經(jīng)安裝的FLOX系統(tǒng)，最高的安裝高度是100m，安裝在歐洲航天局位于法國(guó)的一個(gè)通量塔上。

上圖是安裝示例：

• 安裝高度為2m時(shí)，可以監(jiān)測(cè)傳感器下方覆蓋地面直徑1m的范圍

• 安裝高度為5m時(shí)，可以監(jiān)測(cè)傳感器下方覆蓋地面直徑2m的范圍

• 安裝高度為50m時(shí)，可以監(jiān)測(cè)傳感器下方覆蓋地面直徑20m的范圍

安裝實(shí)例

主要技術(shù)參數(shù)

• 信號(hào)優(yōu)化：自動(dòng)適應(yīng)不同光線環(huán)境

• 暗電流：在每個(gè)測(cè)量循環(huán)精確采集暗電流

• 手動(dòng)測(cè)量：擁有手動(dòng)測(cè)量和校準(zhǔn)的可視化界面

• 自動(dòng)測(cè)量：擁有全自動(dòng)無人監(jiān)管數(shù)據(jù)獲取模式

• 快速測(cè)量：陽(yáng)光充足時(shí)，20秒；陰天下，60秒

• 穩(wěn)定性：可以進(jìn)行參照系統(tǒng)穩(wěn)定性檢查和不確定性估計(jì)

• 元數(shù)據(jù)同步：光譜儀溫度、環(huán)境溫度、GPS位置和GPS時(shí)間

• 數(shù)據(jù)顯示：系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示l數(shù)據(jù)儲(chǔ)存：最大支持32GBSD卡擴(kuò)展（能滿足12個(gè)月的測(cè)量）

• 控制箱：堅(jiān)固耐用、防水的1510Peli箱

• 尺寸：50×30×20cm

• 供電：12V，由電池或太陽(yáng)能板供電（可選）

• 功耗：平均耗電量60Watt (20/100 Watt用于冷卻系統(tǒng))

• 節(jié)能方式：日夜自動(dòng)切換以節(jié)約能源

• 通信接口：RS232接口與無線連接

• 可選防塵裝置：保護(hù)Cosine接收器免受灰塵侵害

• 可選光纖：光纖長(zhǎng)度可根據(jù)用戶需要定制

• 可選通信：用于局域網(wǎng)/無線局域網(wǎng)/移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問

代表文獻(xiàn)

• Aasen H, van Wittenberghe S, Medina N S et al, Sun-induced fluorescence II: Review of passive measurement setups, protocols, and their application at the leaf to canopy level. Remote Sensing, 2019, 11: 927

• Campbell P K E, Huemmrich K F, Middleton E M et al, Diurnal and seasonal variations in chlorophyll fluorescence associated with photosynthesis at leaf and canopy scales. Remote Sensing, 2019, 11: 488

• Cogliati S, Celesti M, Cesana I et al, A spectral fitting algorithm to retrieve the fluorescence spectrum from canopy radiance. Remote Sensing, 2019,11: 1840

• Pacheco-Labrador J, Hueni A, Mihai L et al, Sun-induced chlorophyll fluorescence I: Instrumental considerations for proximal spectroradiometers. Remote Sensing, 2019, 11: 960

• Wohlfahrt G, Gerdel K, Rotenberg E et al., Sun-induced fluorescence and gross primary productivity during a heat wave. Scientific Reports, 2018, 8:14169 

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