Фотометр для измерения характеристик растительного покрова

 

Изобретение относится к спектрофотометрии и может быть использовано в сельском хозяйстве. Цель изобретения - расширение количества измеряемых параметров растительного покрова. Датчик Фотометра имеет два корпуса 1 и 2, закрепленных на одном основании 3, причем бленда 12 одного из корпусов ограничивает угол зрения 15°, а бленда второго корпуса выполнена в виде насадки, состоящей из двух плоских дисков 13 и 14 и диафрагмы 15, расположенных последовательно по ходу излучения, ограничивающих прием излучения двумя круговыми конусами с углами при вершине 90 и 95°. Фотометр позволяет по разнице сигналов между фотоприемниками первого и второго корпусов производить измерение массы только вертикальных компонент растительного покрова, распознавать тип, устанавливать фазу развития сельскохозяйственных культур, а также определять массу зеленых сорняков среди культурных растений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09! (И!

48 А1 (sg 4 С 01 р 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е

Igh

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I (2I) 4313148/30-25 (22) 06.10.87 (46) 15.12.89. -Бюл. !!р 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии (72) А.А.Ген и А,Ф.Конов (53) 535.24(088.8) (56) Кондратьев К.Я. и др. Аэрокос мические исследования почв и растительности. Л,: Гидрометеоиэдат, 1986, гл. 2.

Авторское свидетельство СССР

Р 1245893, кл. С 01 J 1/04, 1986, (54) ФОТОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАСТИТЕЛЪНОГО ПОКРОВА (57) Изобретение относится к спектрофотометрии и может быть использовано в сельском хозяйстве. Цель изобретения - расширение количества иэмеряеб 7 б

2 мых параметров растительного покрова. Датчик фотометра имеет два корпуса 1 и 2, закрепленных на одном основании 3, причем бленда 12 одного иэ о корпусов ограничивает угол зрения 15 а бленда второго корпуса выполнена в виде насадки„ состоящей из двух плоских дисков 13 и 14 и диафрагмы 15 расположенных последовательно по ходу излучения, ограничивающих прием излучения двумя круговыми конусами с углами при вершине 90 и 95 . Фотометр позволяет по разнице сигналов между фотоприемниками первого и второго корпусов производить измерение, массы только вертикальных компонент расти- д тельного покрова, распознавать тип, устананливать фину раввития сальско- (/) хозяйственных культур, а также определять массу зеленых сорняков среди С

° культурных растений. 1 ил.

1529048

Изобретение относится к устройствам для измерения интенсивности, и спектрального состава излучения, может быть использовано для фотометрических измерений в сельском хозяйст5 ве.

Целью изобретения является увеличение количества измеряемых параметров растительного покрова эа счет изменения характеристик угловой чувствительности и одновременности изме" рения в двух различных направлениях.

На чертеже представлен датчик фотометра, вертикальное сечение.

Датчик фотометра состоит из двух корпусов 1 и 2, закрепленных жестко на общем основании 3. Каждый из корпусов 1 и 2 содержит корректирующий элемент 4, ротор 5, на котором .расположены светорассеивающий„непрозрачный колпак 6 с отверстиями, закрывающий светорассеивающую коничес. кую полость, светоделительный элемент

7, светофильтр 8 на ИК-спектральный диапазон, светофильтр 9 на К-спектральный диапазон, фотоприемники соответствующих диапазонов 10 и 11. Перед корпусом 1 установлена цилиндрическая бленда 12, ограничивающая угол 0 зрения устройства 15 . Перед корпусом

2 установлена насадка, состоящая иэ непрозрачных экранов в форме диска

13, 14 и диафрагмы 15, которая огра,начивает угол приема излучения двумя круговыми конусами с углами при вершине 90 и 95

Фотометр работает следующим образом, Сначала производится настройка фотометра. Роторы 5 обоих корпусов устанавливаются так чтобы на фотоприемники корпусов 1 и 2 через корректирующие элементы 4 поступало излучение со всей небесной полусферы. 45

В этом положении разница сигналов на выходе электронного блока (не показан) равна нулю, После настройки фотометр приводится в рабочее состояние. Роторы 5 поворачиваются на 180 и на фотоприо емники корпуса 1 попадает излучение от подстилающей поверхности в угле, ограниченном конусом с углом при вер.— шине 15 (блендой 12), а на фотопри55 емники корпуса 2 попадает излучение от подстилающей поверхности в промежутке (покаэано на чертеже) между экранами 13, 14 и диафрагмой 15. Установленное при настройке равенство сигналов между устройствами изменяется пропорционально массе вертикальных компонент растительного покрова.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Отношение спектрального коэффициента яркости (СКЯ) растительного покрова в ИК-спектральном диапазоне к

СКЯ в К спектральном диапазоне зависит от массы растительного покрова, направления измерения и пространственного расположения фотоэлементов в растительном покрове. При прочих равных условиях отношение СКЯ для растительного покрова с горизонтально расположенными фитоэлементами не зависит от направления измерения,.для растительного покрова с вертикально расположенными фитоэлементами (вертикальными компонентами массы) увеличивается с ростом угла наблюдения. Следовательно, по разнице сигналов в двух фиксированных направлениях можно судить о массе только вертикальных компонент массы растительного покрова.

Выбор углов зрения фотометра произведен на основе информационного анализа данных измерений индикатрис отражения разных типов растительного покрова высокого пространственного разрешения. Наилучшим в смысле информативности является сочетание двух уго лов поля зрения 15 и телесного угла, ограниченного двумя круговыми конусами с углами при вершине 90 и 954 .

Такое сочетание углов зрения позволяет увеличить информацию о структуре растительного покрова на 20-30Х по сравнению с другими возможными вариантами углов наблюдения. Одновременность наблюдения в двух разных направлениях обеспечивается,темд что фотометр снабжен двумя параллельно работающими устройствами для преобразования направленного излучения в рассеянное с разными полеформирующими насадками.

Устройство, позволяет по разнице сигналов между фотоприемниками корпусов 1 и 2 производить измерение массы только вертикальных компонент растительного покрова, распознавать тип растительного покрова, устанавливать фазы развития сельскохозяйственныхкультур, определять массу зеленых сорняков среди культурных растений, 1 отличающихся расположением листьев.

Формула изобретения

Составитель В.Калечиц

Редактор Н.Горват Техред М.Ходанич Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 7631/36 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 15290

По показаниям только карлуса с уго лом поля зрения 15 возможно определение общей массы растительного покроБав

Фотометр для измерения характеристик растительного покрова, содержащий корпус с ориентированными в противоположные стороны первым и вторым входными отверстиями, корректирующий элемент в виде непрозрачного колпака с отверстиями, установленный на первом входном отверстии, бленду, установленную на втором входном отверстии, ротор, содержащий светорассеивающую полость и светоделительный элемент с оптически связанными с ним 20 фотоприемниками красного и инфракрасного спектрального диапазонов, причем ротор установлен внутри корпуса с воэможностью попеременной оптической связи светоделительного элемента через светорассеивающую полость с первым и вторым входными отверстиями, а также блок электроники, соединенный с обоими фотоприемниками, о т л.и ч а48 6 ю шийся тем, что, с целью увеличения количества измеряемых параметров растительного покрова, фотометр содержит дополнительный корпус, идентичный первому корпусу, с корректирующим элементом и ротором, идентичными корректирующему элементу и рото- ру, установленными соответственно на первом корпусе и внутри него, оба корпуса жестко связаны между собой таким образом,что их входные отверстия имеют совпадающую ориентацию, бленда первого корпуса выполнена цилиндрической и ограничивающей поле зрения фотоприемников углом 15 о бленда второго корпуса выполнена в виде насадки, состоящей из установ- ленных по оси отверстия дополнительного корпуса, ориентированного идентично второму отверстию первого кор» пуса, двух непрозрачных экранов в форме диска и диафрагмы, установленной между ними, и ограничивающей телесный угол приема излучения двумя круговыми конусами с углами при вершине о

90 и 95, а блок электроники соединен с обоими фотоприемниками ротора дополнительного корпуса.