易科泰大田作物表型分析技術(shù)方案

有利性狀能幫助作物抵抗非生物脅迫和生物脅迫。在作物脅迫抗性的研究中，我們需要快速準確的方法來實現(xiàn)高效和有效的野外表型測量、監(jiān)測和分析。這其中包括自動化的植物形態(tài)學、生物化學和生理學的測量，以綜合評估各種監(jiān)測環(huán)境中作物脅迫與抗性、生長狀況、潛在和實際的產(chǎn)量等。易科泰生態(tài)技術(shù)公司與PSI等表型分析技術(shù)公司合作，提供大田作物表型分析全面技術(shù)方案：

1. 手持式、便攜式設(shè)備

包括手持式葉綠素熒光儀、葉夾式植物高光譜儀、手持式智能高光譜成像儀、便攜式葉綠素熒光成像儀等：

1)FluorPen手持式葉綠素熒光儀，包括葉夾式（適合于葉片水平表型分析測量）和探頭式（可對葉片、果實、肉質(zhì)葉片等植物光合器官進行測量或長期監(jiān)測）

2)PlantPen手持式植物光譜反射指數(shù)測量儀，可在葉片水平上測量植物NDVI、PRI

3)PolyPen葉夾式植物高光譜儀，可在葉片水平上測量植物各種光譜反射曲線和指數(shù)，如NDVI、PRI、葉綠素指數(shù)、花青素指數(shù)、胡蘿卜素指數(shù)、健康指數(shù)、衰老指數(shù)等等

4)IQ手持式智能高光譜儀：二維高光譜成像數(shù)據(jù)采集與分析建模，輕松采集分析野外作物表型大數(shù)據(jù)

5)FluorCam便攜式葉綠素熒光成像儀：具備野外暗適應(yīng)葉夾及多功能支架系統(tǒng)，是野外葉片水平測量植物脅迫、光合效率、抗性篩選的利器

2. FluorCam移動式葉綠素熒光成像系統(tǒng)（Rover FluorCam）

小尺度的電驅(qū)動移動系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速準確的野外作物表型測量。移動式熒光成像是一款定制的葉綠素熒光成像系統(tǒng)，于溫室和野外的作物生理評估、篩選。電動助力的四輪能夠提供優(yōu)異的穩(wěn)定性，同時便于輕松在野外移動。高達1m的大型作物也能在無物理干擾的情況下做到原位測量。可選配RGB成像分析、激光掃描成像測量、紅外熱成像分析等

3. FieldScreen機動高通量作物表型分析系統(tǒng)

帶有可調(diào)節(jié)機械臂的野外高地隙車，用于作物冠層的表型測量。模塊化設(shè)計的系統(tǒng)包含傳感器單元、控制單元、導航和用戶界面應(yīng)用。它能夠安裝在多種地面車輛上。司機在RTK-GPS精度的導航系統(tǒng)的指引下到達各個樣點后，預設(shè)的測量程序即可自動運行。自動快門功能確保拍攝的圖像曝光良好。測量完成后，數(shù)據(jù)可同步到數(shù)據(jù)庫做進一步的分析。

可為您的FieldScreen系統(tǒng)選配以下傳感器：

ü立體的RGB可見光成像——生長相關(guān)的性狀評估

ü動態(tài)葉綠素熒光成像——光系統(tǒng)II活性的快速無損測量

ü高光譜成像（VNIR和SWIR，400nm-2500nm）——植物反射指數(shù)分析

ü熱成像——作物對過熱、干旱的響應(yīng)研究

ü激光測距傳感器——植株高度測量和3D重建

üLiDAR——3D植物模型重建

ü環(huán)境監(jiān)測傳感器——日照強度和光譜、大氣壓、溫度等環(huán)境因子測量

FieldScreen系統(tǒng)可根據(jù)樣品大小和形態(tài)進行設(shè)計和配置，滿足您的具體要求。該系統(tǒng)的每個部件均經(jīng)過精心設(shè)計以保證能在嚴苛的氣象條件下正常運行。

配套客戶端軟件——FieldScreen具備野外導航、系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)傳輸和傳感器校準的功能。軟件在戶外耐用型的平板電腦上運行并遠程控制整套系統(tǒng)。每個測量樣點的所有的測量數(shù)據(jù)（包括形態(tài)學的、生物化學的和生理學的）都與環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及PTK GPS定位信息綁定。表型測量完成后，數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫，用戶可借助PlantScreen軟件包進行程序編輯、地圖編輯、實驗管理和數(shù)據(jù)分析等處理。

4.  PlantScreen-field大田高通量作物表型分析平臺

電動轉(zhuǎn)軸塔設(shè)計，多個傳感器模塊安裝在XZ機械臂上。它們正在田間樣地上方快速、自動移動以實現(xiàn)高通量測量。傳感器能夠準確監(jiān)測諸多生理和形態(tài)學參數(shù)以及記錄時間空間信息。

5. EcoRobot機器人表型分析系統(tǒng)

基于易科泰無人機遙感與近地遙感技術(shù)，自主研發(fā)履帶式智能機器人平臺和先進光譜成像技術(shù)的田間智能機器人表型分析平臺，由易科泰生態(tài)技術(shù)公司自主研發(fā)的輕小型履帶式智能機器人系統(tǒng)、升降平臺、三維掃描機械臂、光譜成像表型大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。履帶式機器人可自動遙控在大田移動，升降平臺可以調(diào)節(jié)光譜成像表型大數(shù)據(jù)采集傳感器的高度，三維掃描機械臂搭載高分辨率光譜成像傳感器（配置增穩(wěn)云臺系統(tǒng)）包括400-1700nm波段反射光譜成像數(shù)據(jù)、冠層溫度（反映氣孔導度等）、RGB成像等，可同步監(jiān)測空氣溫濕度、太陽輻射、PM2.5等大氣環(huán)境數(shù)據(jù)。

6. PhenoPlot輕便型大田作物表型分析系統(tǒng)及大型作物表型分析平臺

   PhenoPlot野外大型作物表型分析平臺是易科泰生態(tài)技術(shù)備受歡迎的輕便型大田表型分析平臺的擴展升級版，利用先進近地遙感技術(shù)，搭載先進的光譜成像技術(shù)及生理生態(tài)監(jiān)測技術(shù)，全面、高通量測量分析熱帶作物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化指標及環(huán)境因子。近地遙感平臺采用懸浮式軌道近地遙感平臺，全自動掃描式采集作物表型大數(shù)據(jù)。系統(tǒng)由近地遙感平臺、光譜成像傳感器、SoilTron多功能小型蒸滲儀技術(shù)、作物生理生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)幾部分組成：

1）近地遙感平臺：高度3m、跨度4m（可選配5m或更大跨度）、長度25m（可選配50m或更長），可以在約100平方米（4x25m）樣方內(nèi)，對作物進行自動掃描成像分析

2）光譜成像單元：搭載在近地遙感平臺的雙規(guī)式自動掃描橫梁上，自動對作物及土壤可見光近紅外全波段（380-2500n）反射光譜、LWIR長波段紅外輻射（冠層溫度）進行掃描成像表型大數(shù)據(jù)采集，可測量分析：

a)NDVI

b)NDVI705紅邊歸一化植被指數(shù)：(R750-R705)/(R750-R705)，對衰老敏感

c)VOG1紅邊指數(shù)：R740/R720，對葉綠素濃度、物候變化等敏感

d)PRI光化學植被指數(shù)：(R531-R570)/(R531-R570)，光利用效率或碳吸收效率指標，用于研究植被生產(chǎn)力、脅迫、健康與衰老、類胡蘿卜素等

e)PSRI 植被衰減指數(shù)：(R680-R500)/R750，冠層脅迫、植物衰老、果實成熟等

f)SIPI結(jié)構(gòu)不敏感色素指數(shù)：(R800-R445)/(R800+R680)，反映冠層脅迫程度、生理脅迫檢測等

g)CRI1 類胡蘿卜素反射指數(shù)：1/R510-1/R550；CRI2：1/R510-1/R700

h)ARI1 花青素反射指數(shù)：1/R550-1/R700；ARI2：R800(1/R550-1/R700)

i)CI 葉綠素指數(shù)（紅邊指數(shù)）：R750/R710

j)WBIR水波段指數(shù)：900/R970）

k)HI健康指數(shù)：(R534-R698)/(R534+R698)-R704/2

l)NDNI 歸一化N指數(shù)：log(1/R1510)-log(1/R1680)除以log(1/R1510+log(1/R1680)

m)NDWI 歸一化水指數(shù)：(R857-R1241)/(R857+R1241)

n)MSI水分脅迫指數(shù)：R1599/R819

o)NDLI歸一化木質(zhì)素指數(shù)：log(1/R1754)-log(1/R1680)除以log(1/R1754+log(1/R1680)，用于估算纖維素和木質(zhì)素干燥狀態(tài)下的碳含量，可用于火險幾森林枯枝落葉層

p)CAI纖維素吸收指數(shù)：0.5(R2000+R2200)-R2100

q)CWSI（作物水分脅迫指數(shù)）

r)果實成熟度及顏色分級分析等等

3）SoilTron多功能小型蒸滲儀技術(shù)：作物種植于模擬自然土壤環(huán)境的小型蒸滲儀內(nèi)，同步監(jiān)測土壤剖面土壤水分、土壤溫度、CO2、O2級pH值等參數(shù)，還可選配土壤營養(yǎng)鹽監(jiān)測（濕化學法）

4）作物生理生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)：同步監(jiān)測作物葉綠素熒光參數(shù)、果實生長、莖桿生長、莖流、空氣溫濕度、PAR等生理生態(tài)參數(shù)