易科泰预祝第二十三届中国生态学大会成功召开

ENVIS®近地遥感生态观测系统

ENVIS®近地遥感生态观测系统，由轨道式近地遥感平台、成像系统和传感器系统（监测系统）组成。轨道式近地遥感平台可根据安装场地环境、样地或样方观测要求，选配可切换轨道式，或大型悬浮式轨道，也可根据需求选配移动式平台；成像系统包括高光谱成像、Thermo-RGB成像；传感器系统包括环境因子监测传感器和植物冠层监测传感器等。适应于原位群落或生态系统（草原、湿地、农业、林地等不同生态类型）、蒸渗仪系统生态结构要素及其生态过程观测等。

自左至右依次为：大型悬浮轨道式近地遥感平台、可切换轨道式近地遥感平台、移动式平台

主要功能特点：

√ 悬浮轨道近地遥感平台专 利技术（ZL 2020 2 0515701.X）与SpectraScan近地遥感平台专 利技术（ZL20212 1478998.8）,ENVIS生态环境因子监测技术（ZL 2019 2 2377914.0），可选配PhenoPlot轻便型近地遥感系统

√ 标配VNIR（400-1000nm）和SWIR（900-1700nm）高光谱成像观测、Thermo-RGB成像观测，可选配LEDIF叶绿素应成像、UV-MCF（紫外光激发生物荧光成像）成像观测系统

√ 点测量（Spot measurement）与成像测量（Space measurement）技术相结合，多源信息融合，建模反演，满足不同场景生态系统观测需求

√ 除空气、土壤生态因子传感器监测外，植物点测量传感器系统包括光谱监测、冠层温度监测、叶绿素荧光监测等，还可选配空气CO2、叶片温度、植物茎流等传感器

√ 近地遥感平台既可搭载高光谱成像等传感器，也可搭载植物点测量传感器系统，实现对样方原位生态系统或蒸渗仪系统的长期观测

√ 可选配移动式点测量（叶片尺度或冠层尺度）仪器，如手持式叶绿素荧光测量仪、手持叶夹式高光谱仪（测量叶片光谱及VIs等）、便携式光合仪、冠层NDVI/PRI测量仪等

√ 基于LUE（光利用效率）GPP评估模型参数如NDVI、增强植被植物EVI、归一化差值水植物NDWI、MCARI、红边位置指数REP2等

√ 光合物候观测指数:可成像分析 PRI570、PRI515、CCI、NIRv，并据此成像分析 GPP

√ 植被结构指数:可成像分析 NDVI、RDVI、OSAVI、EVI、MCARI、MTVI 等十几个植被结构指数， 并据此成像分析 LAI 等

√ FLD3 SIF 成像分析（太阳光诱导叶绿素荧光成像分析）、太阳光诱导叶绿素荧光指数成像分析

√ Thermo-RGB融合成像分析，区分阳光照射叶片和阴影叶片的气孔导度响应，可成像测量分析阳光照射叶片、阴影叶片及土壤等不同组分的面积、温度等，进 一步解析冠层不同光照组分光合作用等状态。阳光照射叶片有着比阴影叶片更高的Vcmax，其光合作用、气孔导度、温度等不同表现可以深入研究分析环境(光照)、植物冠 层结构、生产力等之间的相互关系

√ 组合命令+位置记忆：可一键注册、记录、保存、读取XYZ位置信息，并自定义Protocols，自动移动精 准定位，适用于野外长期固定重复测量

√ 原位（in-situ）实时高时空分辨率、高通量（野外大型样方）生态观测

主要技术指标：

1） 轨道式观测平台：可切换轨道式平台，跨度2-5m；大型轨道式平台，跨度5-20m，可客户定制其它规格。轨道长度可定制，标配高度2m，满足不同样方或样地生态观测需求

2） 控制系统：嵌入式操作系统，10英寸触摸显示屏，PC端全中文操作软件，无线操控，可设置10条命令protocols，可实现系统自动运行

3） 标配400-1000nm、900-1700nm高光谱成像传感器，可选配1000-2500nm高光谱成像或中波红外高光谱成像

4） SpectrAPP©高光谱成像分析软件：NDVI、PRI、VOG、WBI、ARI、CRI等近百种光谱成像指数

5） 叶绿素荧光成像测量分析，FluorVision©分析软件，可进行SIF光谱成像分析等

6） Thermo-RGB成像融合分析参数：叶片/冠层的长度、宽度、周长、凸包面积、圆度、长宽比、紧实度等形态参数；最 大、最小、平均温度；VIgreen、VEG、ExG、ExGR、GLI、CIVE、COM、WI、Lab、R/G/B、R/G、B/R、HSV颜色参数等

7） 激光雷达：三维彩色点云、分类点云、冠幅、株高、距离、剖面高度、坐标等

8） 环境因子：空气温湿度、太阳辐射、PAR、土壤水分、土壤温度等等

应用案例：

1、基于SIF成像的植物农药胁迫响应

自左至右依次为：植物反射光谱及反射率（白板校准），注意762nm的O2-A吸收峰值；铜钱草叶绿素荧光光谱，蓝色曲线为施加敌草隆（DCMU）、红色未施加敌草隆；铜钱草太阳光诱导叶绿素荧光成像，左边为未施加敌草隆，右边施加敌草隆，施加敌草隆后由于PSII QA电子传递被抑 制（光化荧光淬灭阻断），叶绿素荧光增强（EcoTech®实验室提供）

2、混合草地群落物种多样性研究

 德国卡尔斯鲁厄理工学院地理和地理生态学研究所论证了近地光谱成像监测+点测量数据应用于半自动野外生态调查的可能性，对草地物种进行了分类，并在物种和结构多样性不同梯度下估算其覆盖范围，且发现处于下位层的植物也可被较准确地估算出来。（参考文献：Lopatin J,Fassnacht F E, Kattenborn T,et al.Mapping plant species in mixed grassland communities using close range imaging spectroscopy[J]. Remote Sensing of Environment, 2017,201:12-23.）