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?Cropview田間分布式植物表型測量系統是一種對植物器官,如花芽、葉芽、葉片與果實(shí)等植物物候以及表型進(jìn)行自動(dòng)拍攝記錄的裝置。
植物物候表型研究是植物生態(tài)學(xué)和氣候學(xué)研究的重要內容之一,近年來(lái), 物候對氣候變化的響應是的一個(gè)研究熱點(diǎn)。植物物候觀(guān)測的內容主要有芽膨大期、芽 開(kāi)放期、展葉始期、展葉盛期、展葉末期、花蕾花序期、開(kāi)花始期、開(kāi)花盛期、開(kāi)花末期、果實(shí) 成熟、落果始期、落果末期、葉初變色、葉全變色、落葉始期以及落葉末期等。觀(guān)測期為植物的整個(gè)生命活動(dòng)期,如在中國北方地區一般為3 -11月。以前,國外有人利用相機拍攝植物物候的探索,國內外也有運用遙感設備和技術(shù)研究植物物候表型的報道,但截止目前, 無(wú)論國外國內,物候的觀(guān)測主流還都是采用人工觀(guān)測,即由觀(guān)測人員用肉眼去觀(guān)測記錄。存在的問(wèn) 題是一方面,其野外觀(guān)測的強度很大,只有現場(chǎng)觀(guān)測人員能夠看到物候現象;另一方面, 其觀(guān)測結果無(wú)法重復再現。針對該應用,Pessl公司開(kāi)發(fā)出了能自動(dòng)拍攝記錄植物器官、植物植株的的Cropview田間分布式植物表型測量系統。利用該系統就可以設置每日的自動(dòng) 拍攝時(shí)間,定時(shí)自動(dòng)拍攝植物物候照片并保存、上傳到云數據庫中,而無(wú)需人工野外觀(guān)測,所保存的植物物候照片還能重復查閱。
利用高分辨率數字相機可以實(shí)現對植物生長(cháng)和群體表型狀況的連續觀(guān)測。通過(guò)對單株植物的高頻自動(dòng)拍照和人工目測圖像解譯,提取和確定植物生長(cháng)發(fā)育階段等方面的信息,以獲取植物的物候變化。相對于人工記錄方式,相機在安裝和調試完成后,可自動(dòng)運行,減少了人工成本以及人工觀(guān)測帶來(lái)的環(huán)境的破壞干擾。更為重要的是其可進(jìn)行高頻、連續的取樣,避免了關(guān)鍵物候時(shí)期的遺漏。與人工記錄方式相似,該方法也往往用于群落內有限物種的動(dòng)態(tài)監測,對于物種豐富的群落而言,監測對象的增加需要較大的設備成本和人工投入。此外,對單個(gè)植株的自動(dòng)拍照技術(shù)只能提取物種水平的物候信息,無(wú)法反映群落和生態(tài)系統尺度的物候變化。
奧地利Pessl公司開(kāi)發(fā)的Cropview植物物候遠程觀(guān)測系統采用了較新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可實(shí)時(shí)反饋監測植物的物候和生長(cháng)表型狀態(tài),尤為特別的是可對果實(shí)大小進(jìn)行實(shí)時(shí)監控
果實(shí)生長(cháng)表型測量
FieldClimate中整合的新工具可利用Cropview拍攝的果實(shí)圖像周?chē)止ぎ?huà)圈。如果精確知道作物與相機之間的距離,可可靠測量果實(shí)直徑,精度可達mm (相機和植物之間距離,距離精度越高,測量越精確)。要使用該紅菊,需要在聚焦相機選擇一個(gè)圖片,點(diǎn)擊高分辨率圖像上方 “Start Drawing” 按鈕,點(diǎn)擊靠近幫助按鈕 (?),按照指導進(jìn)行。
開(kāi)始畫(huà)圖,保持SHIFT和LEFT MOUSE鍵,之后移動(dòng)鼠標畫(huà)圈。一旦釋放鼠標按鍵,圈就畫(huà)好并將圖像固定下來(lái)。鼠標在圈上移動(dòng)將把圓圈涂成藍色。一旦選擇圓圈,用鼠標移動(dòng)同時(shí)保持left mouse鍵。要編輯圓圈,按下CTRL鍵盤(pán)以及l(fā)eft mouse鍵,之后移動(dòng)鼠標到左邊,這樣可將圈縮小或者移到右邊將圈變大。不需要圓圈,首先單擊想放棄圓圈,按下DELETE鍵。停止畫(huà)圈,點(diǎn)擊“Stop drawing”鍵。
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