分      SunScan介绍

　　SunScan冠层分析系统通过测量作物冠层PAR值提供了关于影响田间作物生长的限制因素的有价值的信息；SunScan探测器也可被用来描绘作物冠层PAR的分布图。

　　植物的光照吸收和单位体积内生物数量的增加有着直接的关系。不同类型植物将光子转化成生命物质的能力不同。SunScan 系统提供了便利的工具来计算和分析植物冠层截获和穿透的光合有效辐射（PAR ：Photo-synthetically  Active  Radiation）。它提供了关于作物穿透的光合有效辐射的重要信息，

　　SunScan探测器    

　　搜图

　　SunScan探测器是一支1米长，

　　内嵌64个光合有效辐射传感器的的探测器。它通过RS-232串行接口与PC或DCT1型手持式掌上电脑相连。无论何时进行读数，所有的传感器都会被扫描并将读数传到终端或PC上。

　　沿着探测器，平均光照水平会被计算出来，如果要绘制详细的PAR分布图，所有分布的传感器的读数都可被逐一读出。在探测器手柄上有一个操作按钮可被用来便捷地按需要来测得读数；或者将读数通过掌上电脑或PC的程序控制一次传送到掌上电脑或PC。读数单位是PAR通量（μmol m-2 s-1）。

　　探测器有一个舒适的，平衡性很好的手柄来降低手臂的疲劳。探测器上有一个气泡水平仪来指示探测器的水平。

　　漫射系数传感器（BFS）    

　　BF3型漫射系数传感器综合了直射和漫射PAR传感器，能很容易地计算出作物冠层的PAR以及直射光与漫射光（the beam fraction）的比例关系，无论阳光从哪一个方向射来，总有暴露在直射光下的PAR传感器和被遮蔽的同时存在。因此可以同时测量出直射光总截获PAR和遮蔽直射光束时漫射光PAR。BFS内置一个气泡水平仪和微型罗盘来校正其排列的准确性。BFS用一根10米长的电缆与SunScan探测器相连，电缆1长可延伸到100米。三脚架可用来安放BF3。

　　数据分析和储存      

　　掌上电脑：

　　PDA是一种从SunScan探测器采集和分析读数的、轻便的掌上电脑。在野外，原始数据和诸如传输分数（transmission fraction）、叶面积指数(LAI)等原始函数能被SunData软件显示、回顾和保存。如果需要，批量的数据可以取平均值。采集终端的触摸式键盘很容易识别，上面有数据显示和储存格式的选择。

　　数据储存在内存卡上。采集终端内置2M贮存器来存储数据。收集到的数据能被传送到PC机作进一步分析。在基于Windows系统的PC机上，Activesyne操作软件提供了便利的文件传输和数据管理。

　　SunData软件      

　　通过均匀冠层传输光的高级模型被发展并用在分析软件中。这种模型由Campbell(1985)、Norman和Jarvis(1975)建立，并对下列因素进行了说明：

1. 直射和漫射的截获光

2. 天顶角

3. 冠层的叶面积系数

4. 冠层的叶角分布

5. 叶面PAR吸收

6. 传输系数

　　天顶角是通过当时的时间、经度和纬度来计算的；冠层叶面角度分布和叶面吸收由用户估算；其余计算LAI所须的变量可直接测定。

　　由于直射和漫射截获光的作用关系是在相同时间内作为被传输的PAR由物理方法测量的，数据可以在相对与早先的设备宽许多的日光条件下取得。这种传输模型在天顶角过大的情况下**计算LAI是比较困难的，因此我们建议在阳光很强且接近太阳较低时不要进行测量。

　　SunData 软件能够自动读取由用户定义的间隔从1秒到24小时的读数和平均数。这种方式可被用来获取一段时间内冠层 PAR 的整体读数。

　　SunData 软件也可用在笔记本电脑上。有些人可能偏向于使用笔记本电脑，而笔记本电脑在电池寿命等方面远比不上掌上电脑。

　　PC为数据采集设备  

　　一般来说，SunScan探头可由PC来操作，小配置要求：

　　MS-DOS3.3,或更高；512k RAM；80X25字节显示；；3.5英寸软驱。

　　校准(Calibration)    

　　SunScan 的探测器和散射系数可用**的PAR量子传感器在模拟自然状态的标准日光灯下校准。传感器的光谱和余弦响应接近于理想响应，在末期大幅下落。一些在正常日光条件下发生的错误可能是由于部分光谱响应很小，在人造光条件下，测量值的值有较大的偏差也是可能的。然而，由于漫射系数传感器和SunScan探测器是相互匹配的，且计算都是基于传送光和截获光的比率，实际上，这就不是问题。

　　SunScan 的探测器必要时能够针对漫射系数传感器由用户自己校准，探测器中的每个传感器的校准值都被储存到固态存储器中。

　　第二部分   SunScan系统的相关理论

　　§2-1 叶面积系数理论（LAI theory）

　　在这一章我们会尽可能详细地解释SunScan 是如何计算叶面积系数的，并将说明在真实冠层应用中的限制和附加条件。

　　叶面积系数计算方法中的因素（Ingredients of the LAI computation method）

　　以下是影响结果的三个主要部分：

1. 几何分析（Geometric analysis）

　　首先我们要分析光线穿过冠层后会发生什么情况。因此，我们需要对冠层的状况，例如是否整齐、冠层的随意性及冠层的总吸收等做一些假设。对此Campbell于1986年提出了通过冠层的单一直射光束（the Direct solar beam）的椭圆叶角分布函数。这个函数通过单一参数，即椭圆叶角分布参数（ELADP），可以描述很多不同类型的冠层。

　　Wood 接着对Campbell的在整个天空中通过相同冠层的散射光的分布函数进行了积分描述，由于传输的散射光是不同的，而且在实际中直射光和散射光通常都结合在一齐，因此进行积分描述是很重要的。实践中的分析表明叶角分布对散射光有直接的影响，而这一点通常不被重视。

　　对没有直接解析结果的函数进行积分运算必须建立合适的数学模型和计算函数，这改进了Campbell初的模型并能提供很高的精度。

　　二、不**吸收（Incomplete absorption – more elaborate analysis ）            

　　上述分析是基于“黑叶”的，而实际的叶片要反射或散射掉一部分照在它上面的光。一般来说，仅有大约85%的截获光会被吸收。这就意味着在实际中，冠层叶片在吸收光的同时，也在反射光，这就使得情况变得很复杂。

　　由于在实际中被截获光中任何部分的光线都会由于反射或散射而发生改变，这也就意味着穿过冠层的光线的空间分布会发生变化。因此仅考虑光线中的垂直部分是不够的（象余玄校正传感器测量一样），还必须考虑光线中的水平部分。这也是Wood的分析系统中考虑半球反映传感器（可同时测量光线中的水平和垂直部分）的原因。

　　随着计算机的高速发展，以前不可能模拟的状况现在已是可行的。Wood使用计算机模型对“黑叶”进行积分分析并计算出了通过整个冠层范围的光强和截获光参数。

1. 方程的使用性和可逆性（Equation fitting and inversion）  

　　计算机模型的结果相当**，但并不适用于在野外操作。一台运行速度很快的计算机来处理计算模型中任何给定条件下的传送光都需要一段时间，而Psion的掌上终端并不是一台快速的计算机。模型是通过给定的LAI来计算光的传输值，而SunScan系统是用来测量光的传输值的，，这就是说，函数需要通过逆运算推出LAI，而这一过程是相当麻烦的。

　　注意：Wood的SunScan方程是有版权的，他们允许你在科技研究和学术出版物中应用，但在其余方面，你必须与他们签署许可协议。

　　理论与实践（Theory versus reality）    

　　我们认为Wood的SunScan方程**地反映了基于假象条件下的模型，但其会受限于许多不明确的因素，如：

1. 在进行基础分析时，真实冠层结构与假象的简化模型匹配不当。

2. 在估算冠层的椭圆叶角分布参数（ELADP）数值时小范围的不确定因素。

　　有了以上的提示，冠层LAI的计算值，即便不是很**，也可提供冠层的有效趋势（例如冠层在一个季度的生长），也可有效比较不同冠层的相似结构（例如相同类型的不同作物的试验田）。如果你能经常比较对SunScan系统的测算值与实际收割的样品做比较，就可以校正真实冠层类型与SunScan假象模型间的系统误差。

　　如果你愿意，你能够通过设定一些相应的参数值将SunScan方程演化成便于逆运算的简化方程，例如，设置ELADP为1024（水平叶片），吸收率为1.0，就可以进行简化的Beer法则（Beer’s law）的逆运算。

　　Wood的SunScan冠层分析方程                                          

　　（Derivation of Wood’s SunScan canopy analysis equations）              

　　主要假定（The major assumptions）  

1. Campbell假象的冠层是这样的：无限大、均匀的水平板，叶面随机地均匀分布在椭球体表面。

2. 截获光包括来自顶角的点光源（直射光）和相当强度的天空中每一点的散射光（**阴天）。

3. 冠层有足够大的LAI，从冠层下方地面的反射光可以忽略不计或地面与冠层有相似的反射系数。

4. 对于叶片截获的光线，总吸收部分为a。剩余部分被以相同的趋势整齐地反射掉。

　　冠层吸收的Beer法则（Beer’s law for canopy absorption）      

　　Beer法则适用很多情况，光线被冠层吸收，Beer法则表达了截获光子或光线的吸收状况，对于均匀、无限大、随机分布的以全吸收叶片构成的冠层，冠层上部水平平面上的辐射通量密度IO、太阳辐射通过叶面积指数L的冠层后的辐射通量密度I间的关系为：

　　I = IO · exp (- K·L)

　　其中，K是消光系数，它与叶角分布和截获光有关，K = 1表示**水平的叶片。

　　Campbell的椭圆叶面角度分布方程 (Campbell’s Ellipsoidal LAD equations)

　　Campbell提出了一个用于计算以相同的比例和对称面，分布在以纵轴为轴心的椭圆旋转体表面的叶片的消光系数K的方法，椭圆旋转体的垂直半轴为a，水平半轴为b，椭圆叶角分布参数 x = b / a ,消光系数可用下式表示：

　　√x2 + tan2(θ)         x + 1.702 (x + 1.12 )-0.708K（x,θ）  =

　　其中，x为ELADP

　　θ为直射光束的天顶角。

　　(1.47 + 0.450x + 0.1223x2 – 0.0130x3 + 0.000509x4)（x2 + 1/tan2 (φ)）1/2K =或表示为：

　　其中，x 为ELADP

　　φ为入射光的倾角。

　　漫射光的传播（Transmission of Diffuse Light）  

　　Campbell的分析只是基于诸如直射光等特殊光照情况。即使在很强的阳光下，直射部分占总截获光线的比例也很少超过80%，因此截获光中穿透的漫射组分也很重要。

　　有人误认为漫射光的消光系数与冠层的叶面角度分布无关，事实上并非如此，下面的图形显示，漫射光的传输并不遵循简单的Beer法则曲线，因此不能被描述成简单消光系数，特别是在LAD为水平时。

　　设天空在半球的每一弧度上光线均匀，

　　天空中在角θ的辐射由下式给出：

　　R = 2·π·sin(θ)·dθ

　　在水平表面上的光线可用下式表示：

　　IO = 2·π·sin(θ)·cos(θ)·dθ

　　对半球积分可以得到总的辐射：

　　IO =∫0π/2  2π·sin(θ)·cos(θ)·dθ=π

　　对于天空中的每一条带，传输辐射可由下式表示：

　　I = IO · exp (- K·L)

　　其中，K表示Campbell方程中的消光系数。

　　于是，总传输辐射可表示为：

　　I=∫0π/2  2π·sin(θ)·cos(θ)·exp (- K（x,θ）·L) dθ

　　传输分数τ可由I/IO给出：

　　τdiff(x,L)

　　=(1/π)·∫0π/2  2π·sin(θ)·cos(θ)·exp(-K（x,θ）·L)dθ

　　叶面积指数传 输 分 数该积分运算x的范围在0到1000之间；L的范围在0到10 之间，三种不同x值的曲线如下图：

　　LAI的计算精度（Accuracy of LAI calculations）    

　　通常我们使用传输光来测算LAI时，SunData软件函数计算值在LAI小于10且天顶角小于60°时与全模拟计算出的LAI值的差距在±10%±0.1。

　　在太阳很低且光线很强的时候对高垂直叶片进行测量会产生很大的误差，使用者应尽量避免在这种条件下进行测量。

　　事实上，大的误差来自于真实冠层与理想化的模型之间的差别。

　　天顶角的计算（Calculation zenith angles）      

　　天顶角通过经度、纬度、由当地“实践天文学”给出的等同于标准天文学的时间。这些给出的天顶角的精度要高于0.1°，日出和日落时间不超过几秒钟。

　　小结（Summary）  

　　基于假象的冠层下方传输光的**计算的计算机模型已被设计出来，这个模型可用来计算诸如直射光角度、直射光强度、叶面角度分布、叶面吸收、叶面积指数等各种参数。经过计算机数小时的运算后，运算结果被收集并找出合适的函数。

　　SunData软件使用近似函数通过野外测量的数据来计算LAI。由SunData软件计算出的LAI值与全模拟计算出的LAI值的差距在±10%±0.1。

　　§2-2吸收率和ELADP值（Advice on absorption and ELADP values）

　　吸收率(Absorption)  

　　吸收率为被叶面吸收的截获PAR的百分比。

　　大多数叶片吸收率值在0.8~0.9之间，通常以0.85作为默认值

　　仅必需时，才调整吸收值，比如，你在测量较厚的叶片或较薄的透明叶片。

　　ELADP  

　　ELADP是椭圆叶面角度分布参数

　　ELADP是描述冠层叶片水平与垂直趋势的一种方法

　　冠层的叶片被假定以相同的趋势和比例分布一个以纵轴为对称轴的椭圆旋转体的表面。叶面角度分布可被描述成一个单一参数，即椭圆体的水平与垂直轴的比值：

　　ELADP = H / V

　　叶面角度分布也可被描述成椭圆球体水平投影面积与垂直投影面积的比值。

1. ELADP为1.0时，表示叶面角度分布为球形，即所有的叶面角度均相同；

2. 很高的ELADP(如1024)表示一扁平的椭圆体，即所有的叶面均为水平；

3. 很低的ELADP(如0.0)表示一瘦高的椭圆体，即所有的叶面均为垂直的；

4. 大部分作物的ELADP在0.5-2.0之间。

　　设置ELADP (Setting ELADP)   

　　将默认值设为1（球状叶角分布）是一个好的起点

　　如果你无论如何也不能估算出ELADP, 可设ELADP为1.0。你可以采用不同的ELADP值在同一地点对同一冠层进行测量来检查在野外作业中ELADP对结果的影响有多大，并比较LAI的计算值。

　　在田间估计ELADP （Estimating ELADP in the field）    

　　如果冠层叶片在水平或垂直方向上表现出明显的优势，那么选一具代表性的小的冠层区域。对在垂直方向上超过45度角（即接近水平）和低于45度角的叶片进行计数，如叶片为弯曲的，则取大部分叶片所代表的角度。ELADP可通过水平叶片的数量（Nh）除以垂直叶片的数量（Nv）再乘以π/2而估算出来出：

　　ELADP =πNh / 2Nv

　　引入π/2 是因为在事实上，垂直叶片都分布在纵轴周围，对于任何光线来说，一些叶片会被直接照射，而另一些叶片只会被小部分照射，在效果上，椭圆体分布有被近以步近似成圆柱体分布。

　　如果你将ELADP设为1024，将吸收率设为1. 0 ，LAI的计算将会等同于基于“黑叶”、水平叶片的简化Beer’s法则的逆运算式。

　　平均叶角和ELADP的关系（Relationship between Mean Leaf Angle and ELADP）      

　　平均叶面角和ELADP的关系可如下描述（据Wang&Jarvis）,结果如图：

　　图

　　主叶角

　　椭圆叶面角度分布参数

　　第三部分    实验设计(Experiment design)

　　本部分讨论了测量目标和因素，它可帮助你回答如下问题：

1. 所需的设备

2. 所需要采集的数据

3. 是否必须等待合适的测量的时间和合适的气侯因素

　　你计划的研究类型，比如，生长时期截获的太阳辐射，或者冠层结构等决定了年中的实验时间和实验的持续时间。

　　一些冠层类型（不整齐的冠层）使用SunScan系统不能直接获得LAI读数，但可以描述不同高度的冠层沿横切面的三维光分布特性，在下面的讨论中我们简称其为“PAR图”。

　　回答上述的问题是比较复杂的，下面的内容可作为主要相关问题的一个参考。

　　上层冠层测量需求(Above-canopy reference requirements)    

　　本部分涉及测量冠层上截获的PAR，同时也可对测量冠层下部进行测量。问题焦点在于是否使用BFS。

　　漫射系数传感器（Beam Fraction sensor）

　　因为可在少的限制下进行测量，BFS与SunScan探头连接是的选项。然而对于某些类型的冠层来说，这种方法是不足取的。

　　其次的选择是在冠层上下使用SunScan探头（不用BFS），但必须在光照水平不会快速变化时测量。

　　独立的PAR传感器（independent PAR sensor ）

　　如果上述方法不可行，你则必须依赖探头上独立的传感器所截获的PAR。除了缓慢的改变光照水平，你也可以在一地点定期对读数平均，此外直接的LAI读数是无效的。这是一种麻烦的情况，在下面的分析中这种情况通常不采用。

　　在这种状况下，通常你不能使用SunData 软件来合并单独传感器上传输的PAR（transmitted PAR）和截获的PAR（incident PAR）以求得LAI。

　　直射和漫射光的组分（Direct and Diffuse component）

　　假如你使用SunScan在冠层上方进行测量(使用或不使用BFS)，以下的表格概括了你是否需要测量截获光中的直射部分和漫射部分。如果你不需要分别测量，可用BFS来快速设置是比较有益的（当设置正确后，不用重新调整阴影环）。

　　冠层类型和BFS的应用（Canopy type and BFS practicalities）  

　　冠层类型是下一个要求确认的参数。一般来说，冠层上方测量的读数会比较接近或高于SunScan探头的位置的读数。较高的冠层要达到此要求则需要一定的技巧。如果你想利用BFS来获得LAI读数，则必须将其置于冠层顶部并正确设置阴影环的位置。

　　冠层类型和叶面积指数（Canopy type and LAI estimates）      

　　许多冠层的类型在用SunScan计算LAI时与假定的冠层结构并不一致，,下面的表格给你提出建议是否适合于你的冠层。，你可以阅读LAI理论一章来更详细的理解。下一章中将对冠层的叶角类型（ELAPD 参数）和叶面吸收的意义做较详细的说明。

　　冠层取样体积(Canopy Sampling volume)                    

　　当计算LAI时,要清楚SunScan探头所能监测到的冠层体积，在进行采样设计时需用此值进行计算。

　　对于直射光，SunSCan仅可监测到探头和和阳光之间一米宽的部分。对于漫射光，SunScan可监测到更大的体积，包括以探头为中心，与冠层有相同高度的体积，但在探头上方的冠层对漫射光的作用。这两种孑然不同的取样体积在测量直射光和漫射光时要取相同的光照面积。

　　这就意味着在强光下，冠层取样的体积较小并要**界定。随着光强的降低，取样体积增加，并且界定限制也会降低。

　　的光照和气象状况（Preferred light and weather conditions）        

　　这将严重影响着你的田间操作。

　　第四部分  田间测量过程

　　在田间测量前你必须检查设备如电池的状态、内置干燥剂等，对此如要详细了解，可参考仪器的维护这一章节。

　　野外探头操作（Probe handling in the field ）                    

　　在前面的章节（测量操作和实验设计）中介绍了你所需要使用的设备（包含或不包含BFS）以及你所要测量的参数类型（LAI、PAR或全部），在此将涉及具体的操作。

　　探头的GO键（The probe GO button）  

　　你可以用探头手柄上的红色按键反复读取和储藏数据而无须对照工作记录仪的显示屏，通过工作记录仪的蜂鸣声可以了解自己所进行的操作。

1. 一次蜂鸣—开始读数 READ

2. 二次蜂鸣—存贮读数 STORE

　　探头手柄上的Go键的功能就象工作记录仪上的Enter键。

　　探头的水平（Levelling the probe）      

　　探头安装一个小小的气泡水平仪可在测量时帮助调节水平。

　　在很多冠层下方的的情况下，并不要求非常严格的水平

　　在读数时，不要让自己的阴影对探头产生影响。如果你在探头的反应范围之内，探头会将你做为天空散射光的一部分。在探头上一块遮挡直射光的浓重的阴影会导致严重错误。

　　的方法是在每次读数时尽量简单和快捷，而不必去追求**。这可以计算很多冠层空间的变化，而且在你不得不在不稳定光照条件下工作时，这一点很有用。

　　当使用GO键时，集中注意在“读”操作（一声蜂鸣）时，尽量保持水平后再读取数据。在你第二次次GO键来储藏读数时，探头是否水平并不重要。

　　在出现下面状况时，水平气泡的调节要求比较严格。

1. 在冠层上方截获太阳辐射，并且

2. 直接太阳辐射较强，并且

3. 太阳较低

　　使用三角架（Use of the tripod）    

　　探头有一个标准的相机位置槽与三角架相配。你也许不会用它，也许你会用它，例如，你将探头安放在一个合适的位置以自动模式来测量1天的数据。

　　数据记录仪 (The Workabout)      

　　不论你是否测量，你总是将探通过线缆与你的数据记录仪或数据采集器相连。终端的工具箱和背带可使你单手来操作键盘。

　　BFS的田间操作（BFS handling in the field）                    

　　FS可用来测量大多数的数据，然而使用线缆连接到SunScan的探头额外增加了实践操作的复杂性。如果你另外使用笔记本电脑来代替数据记录仪，你会发现二人组合比一个人单独工作能更好地操作和处理问题。

　　三角架的使用（Using the tripod）        

　　BFS有一三脚架来非常方便地安放它，在冠层较低的田间使用将非常方便（三脚架高可伸至近1.8米）。如你要研究的冠层较高，则需要设计一种方法来安放BFS。

　　找出北极，调节BFS的水平（Levelling the BFS）    

　　BFS必须小心地设置为指向正北，同样，此指令可应用在南半球

　　BFS上装有一小小的气泡水平仪，三脚架有三个轴可容易地调整水平。

　　**地调整BFS的水平要比调整探头的水平重要。

　　通常调节的方法为

1. 调节BFS面向正北方；

2. 调节BFS水平；

　　扩展电缆，定位BFS （Extension cables , and the location the BFS）      

　　用来连接BFS和探头延长电缆的长度有10、25、50m等几种，扩展电缆可扩大我们的测量范围。测量范围越大，需要重新定位BFS的时间越少，但对于电缆的操作则要求更多的时间。

　　扩展电缆可连接在一起，使用两根连接的线缆可能要比使用一根长的线缆更可取。

　　你应该意识到SunScan系统会同时读取BFS和探头的读数，如果不同的区域有很宽的空间部分，光照水平会发生突然变化（云的阴影能以20米/秒的速度移动）。

　　解决方法是避免在快速变化的条件下使用并避免在临界状态下进行读数。

　　过长的缆线会在读取BFS的数据时引入小的系统误差。在缆线长度为100多米时，这种误差并不重要（ < 10 μmol.m-2.s-1），在线缆长度超过200米后，对读数的累计误差可以达到 20μmol.m-2.s-1，此时需要对线缆进行校正。

　　使用扩展可以扩大监测范围，但电缆过长，则易造成系统误差，因此电缆过长，则需对电缆校正。

　　第五部分   仪器的维护

　　检查电池    

　　SunScan系统要求在掌上电脑和探头内都有电池。

　　探测器探头的电量由安放在探测器中的4节AA碱性电池来提供，通常这些电池可以使用6到12个月。探测器上没有电源开关键，当不进行测量操作时，探测器内的电路会自动切断电源，进入“休眠”状态。

　　当读数在5000 mV以上时，表明电池状态正常。当电池电量过低时，掌上电脑的显示屏将会出现警告，此时，请尽快更换电池。如果掌上电脑的显示屏显示电池读数为0 mV，表明探测器的电源线路没有被，请将探测器重新与掌上电脑相连后，放在有光线处再试一次。

　　在探测器中放入新电池后，您可以读取30000个读数。如果您不进行任何测量，电池可以持续6到12个月。

　　注意：如果您要长期存放探测器，或有很长一段时间不使用，请将电池取出。

　　在更换或取出探测器中的电池时，需要将探测器拆开。将与探测器相连的所有设备从探测器上拔下来，小心地拧下探测器底盘上的4个十字头螺丝，打开底盘后可以看见电池安放槽，取下或更换电池（此时，注意扶住探头）后，将底盘拧上。

　　当电池电压过低时，掌上电脑会提示您，请尽快更换电池。当电池电量不足时，掌上电脑中的数据可能会遗失，建议请在更换电池前，将数据下载到计算机上。

　　检查干燥剂    

　　在SunScan探测器和BFS中都内置有干燥剂包，当在野外使用时，它可以吸收仪器内的水气。在探测器和BFS上有显色片来指示仪器内的干湿程度：蓝色表示干燥；粉红色表示干燥剂需要更新。掌上电脑没有内置干燥剂。

　　干燥剂包在加热后可以再次使用，将探测器或BFS中的干燥剂包取出，在140℃下烘几小时，在干燥环境（如在干燥器）中冷却后可装入仪器中使用。

　　揭起面板上的红色塑料带，拧下螺丝，可以打开BFS。

　　第六部分快速操作指南

　　一、读数操作

　　打开PDA，点击开始进入SunData，点击file/setting

　　点击sunscan选择连接串口、                 点击constant选择叶片吸光率

　　漫射传感器类型(external sensor)、数据保存路径      (leaf absorption)、叶角分布参数(ELADP)

　　点击site输入所测地点名称、经纬度     点击display选择所要测量的数据模式，

　　同时可以点击set time设置时间       也可以输入测量地点的信息，点击OK完成设置

　　所选测量模式可以选择LAI、PAR或者AIIPAR。LAI模式可以测出叶面积指数和PAR平均值；PAR可以测出总辐射和漫射；AIIPAR可以测出每一个光合有效辐射传感器的值(共64个)

　　点击上步OK后即进入此界面，点击continue准备测量

　　图

　　点击读数或平均可以读出所测地点即时值或所测地点各次测量平均值

　　即时读数界面可以保存或放弃                平均值读数界面保存或放弃

　　二、数据回看

　　打开软件后点击file/review data        所显示即为所测的数据

　　图

　　所显示即为测得数据的界面

　　三、与电脑连接

　　使用所附带的activesync同步软件与电脑相连，在电脑上安装并打开此软件并连接PDA与电脑，软件会自动识别PDA，在我的电脑中查找移动设备就可找到所需的文件。

　　四、自动采集

　　搜图

　　仪器支持自动采集功能，但由于仪器本身并不太适合无人坚守模式，因此不建议使用此功能，详细步骤见英文说明

　　术语表

1. 漫射系数（Beam Fraction）：直射光中，光合有效辐射波段光的比率

2. 漫射系数传感器（Beam Fraction Sensor ，BFS）：由一个阴影遮挡面罩和7个光敏二极管组成，用来测量冠层上方的直射光和漫射光。

3. 余弦响应（Cosine response）：测量光线的传感器的响应与光线入射角（被测量的光线角度为从垂直到传感器水平表面的夹角）的余弦成比例。

4. 漫射光（Diffuse light）：大气中的散射光。它被认为是来自天空中所有地区的具有相同强度（例如在云量均匀的阴天）的光线。

5. 直射光（Direct beam）：直接来自太阳的没有散射的光线，通常被描述成来自一个点光源。

6. 仿真模式（Emulator）：SunData 软件中的一个设置项，无论SunScan 的探头是否与掌上电脑相连接，都可以产生一个随机的结果，用来学习软件的使用。

7. GMT：格林威治时间，也称为世界时间（UT），为进行天文学测量和计算所使用的标准时间。

8. 当地时间（Local time）：在您所在时区所使用的时间。对于不同的纬度、不同的行政界限、不同的日出补偿时间等，它在读数上不同于GMT。

9. 叶角分布（Leaf Angle Distribution ，LAD）：一种描述冠层元素在空间方向上的分布的方法，我们用椭圆叶角分布来模拟它。椭圆叶角分布将冠层元素的分布描述成具有相同比例的椭圆球体的表面。使用这种方法，一个在大范围内存在差异的冠层类型能够被表示成一个单一的参数：椭圆叶角分布参数（ELADP），它是椭圆球体水平轴与垂直轴的比率。ELADP远大于1表示冠层的叶片都近乎水平；ELADP趋近于0表示冠层的叶片都近乎垂直。

10. 叶面积指数（Leaf Area Index ，LAI）：单位面积土地上叶片的表面积（假定叶片是平整的，且每个叶片只包含一面）。类似SunScan的仪器并不能区分出叶与径，因此它被称为植物面积指数（Plant Area Index）要更确切。

11. 叶吸收（Leaf absorption）：截获的PAR确实被叶片吸收的部分，其余部分被反射或散射。

12. 平均叶角（Mean Leaf Angle）：也称为平均顶角（Mean Tip Angle）、平均倾角（Mean Inclination Angle），指所有的叶元素在水平方向上的平均角度，它与ELADP直接相关。

13. 光合有效辐射（Photosynthetically Active Radiation ，PAR）：波长在400nm ~ 700nm 间的可见光。它的度量单位是 μmol·m-2·s-1（微摩尔每平方米每秒）或过去使用的μE（微爱因斯坦）。通常状况下，日光的*大值略微超过2000μmol·m-2·s-1 。

14. PAR分布图（PAR mapping）：用来研究冠层中或冠层下方PAR的变化与分布。

15. 总PAR（Total PAR）：直射光PAR与漫射光PAR的和。

16. 传输系数（Transmission fraction）：穿透给定冠层的光合有效辐射波段光的比率，它可以指直射光部分、漫射光部分或总截获光。

17. 天顶角（Zenith angle）：太阳中心与天顶间的夹角。

18. 变异系数（Spread）：测量沿着SunScan 的探头光强的变化关系，即各个PAR传感器的测量偏差。它以标准偏差计算与平均数区分。

19. SunScan 探头（SunScan Probe）：手持式长棍状光敏探头，用来在冠层中读取光参数。

20. SunData 软件（SunData software）：用来驱动SunScan 探头并且计算和储存结果的软件。它有两种版本，一种用在Psion的手持式掌上电脑上；一种用在IBM兼容机上，他们的功能非常相似。