请不要将 LAI-2200C 的 SD 卡进行格式化,以防出现仪器故障!
LAI-2200C 冠层分析仪
中文使用手册
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目 录
第一章 GETTING STARTED ........................................................................................................................................ 7
1.1 关于 LAI-2200C ...................................................................................................................................................... 7
1.2 下载 FV2200 软件 .................................................................................................................................................. 7
1.3 到货内容简介 ......................................................................................................................................................... 7
1.3.1 LAI-2270C 控制单元(控制台) ................................................................................................................... 7
1.3.2 LAI-2250 光学传感器 ....................................................................................................................................... 7
1.3.3 视野遮盖帽(View Caps) ............................................................................................................................. 7
1.3.4 数据线(Data Cable).................................................................................................................................... 8
1.3.5 光学传感器连接线 .......................................................................................................................................... 8
1.3.6 水平泡 .............................................................................................................................................................. 8
1.3.7 镜头清洁工具包 .............................................................................................................................................. 8
1.3.8 携带配件 .......................................................................................................................................................... 8
1.3.9 校准单 .............................................................................................................................................................. 8
1.3.10 用户手册 ........................................................................................................................................................ 8
1.3.11 配件包 ............................................................................................................................................................ 8
1.4 工作原理 ................................................................................................................................................................. 9
1.4.1 基本原理 .......................................................................................................................................................... 9
1.4.2 几种假设理论 .................................................................................................................................................. 9
第二章 仪器介绍 ............................................................................................................................................................ 10
2.1 控制单元 ............................................................................................................................................................... 10
2.1.1 显示屏 ............................................................................................................................................................ 10
2.1.2 键盘 ................................................................................................................................................................ 10
2.1.3 电缆线连接 .................................................................................................................................................... 11
2.1.4 光学传感器(LAI-2250)电缆线接口 ......................................................................................................... 11
2.1.5 光敏元件(light sensor)电缆线接口........................................................................................................... 11
2.1.6 数据传输线接口 ............................................................................................................................................ 11
2.1.7 内存 ................................................................................................................................................................ 12
2.2 光学传感器 ........................................................................................................................................................... 12
2.2.1 光学传感器键区 ............................................................................................................................................ 12
2.2.2 LED 指示灯 .................................................................................................................................................... 12
2.2.3 光学传感器特性 ............................................................................................................................................ 12
2.3 维护保养 ............................................................................................................................................................... 13
2.3.1 控制单元电池的更换 .................................................................................................................................... 13
2.3.2 更换光学传感器的电池 ................................................................................................................................ 13
2.3.3 校准 ................................................................................................................................................................ 13
2.3.4 清洁LAI-2250 光学传感器镜头 ................................................................................................................... 13
2.3.5 仪器保存注意事项 ........................................................................................................................................ 14
第三章 LAI-2200C 基本操作 ........................................................................................................................................ 14
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3.1 初始设置 ............................................................................................................................................................... 14
3.1.1 开机与关机 ..................................................................................................................................................... 14
3.1.2 实时变量显示模式 ........................................................................................................................................ 14
3.1.3 基本菜单 ........................................................................................................................................................ 15
3.1.4 时间设定 ........................................................................................................................................................ 15
3.1.5 校准系数与匹配系数 .................................................................................................................................... 16
3.2 系统配置 ................................................................................................................................................................ 16
3.2.1 基本设置 ......................................................................................................................................................... 16
3.2.2 附件和自定义配置 ........................................................................................................................................ 17
3.2.3 操作模式:一个/两个光学传感器配置 ....................................................................................................... 18
3.2.4 设置提示 ........................................................................................................................................................ 18
3.2.5 创建数据文件 ................................................................................................................................................ 18
3.2.6 数据实时计算 ................................................................................................................................................ 20
3.2.7 记录设置 ........................................................................................................................................................ 20
3.2.8 光学传感器数据传输 .................................................................................................................................... 20
3.2.9 光量子传感器的连接 .................................................................................................................................... 21
3.3 基本操作步骤 ....................................................................................................................................................... 21
3.3.1 操作一:一个光学传感器,一个控制台 .................................................................................................... 21
3.3.2 操作二:两个光学传感器,一个控制台 .................................................................................................... 21
3.3.3 将A 值导入B 值的文件 ............................................................................................................................... 21
3.3.4 主机中的数据管理 ........................................................................................................................................ 22
3.3.5 通讯连接 ........................................................................................................................................................ 23
3.3.6 全球定位系统(GPS) ................................................................................................................................. 23
3.4 数据文件 ................................................................................................................................................................ 25
3.4.1 文件格式 ........................................................................................................................................................ 25
3.4.2 各指标含义 .................................................................................................................................................... 26
第四章 测量指南 ............................................................................................................................................................ 28
4.1 获取可靠数据指南 ................................................................................................................................................ 28
4.1.1 测量冠层的哪个部位 .................................................................................................................................... 28
4.1.2 测量多少个B 值 ............................................................................................................................................ 28
4.1.3 视野遮盖帽的使用 ........................................................................................................................................ 29
4.1.4 在斜坡上测量 ................................................................................................................................................ 29
4.1.5 错误读数 ........................................................................................................................................................ 30
4.1.6 叶片大小 ........................................................................................................................................................ 30
第五章 天空条件的处理 ................................................................................................................................................ 31
5.1 云 ............................................................................................................................................................................ 32
5.1.1 天空变化测试 ................................................................................................................................................. 32
5.1.2 天空变化和冠层变化 ..................................................................................................................................... 33
5.1.3 云处理 ............................................................................................................................................................. 34
5.2 阳光 ........................................................................................................................................................................ 34
5.2.1 散射处理 ......................................................................................................................................................... 34
5.2.2 K 记录 ............................................................................................................................................................. 34
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5.2.3 需要多少 K 记录 ........................................................................................................................................... 35
5.2.4 K 记录和斜坡 ................................................................................................................................................. 35
5.2.5 散射校正示例 ................................................................................................................................................ 36
5.2.6 其他方法进行K 记录 ................................................................................................................................... 40
5.2.7 散射校正的模型局限性 ................................................................................................................................ 40
5.2.8 测试模型 ........................................................................................................................................................ 42
5.3 多探杆模式操作回顾 ............................................................................................................................................ 42
5.3.1 FV2200 匹配的3 种方法 ............................................................................................................................... 43
5.4 阳光直射下的程序建议 ........................................................................................................................................ 48
5.4.1 单探杆 ............................................................................................................................................................. 48
5.4.2 多探杆 ............................................................................................................................................................. 49
5.5 一些深奥的细节.................................................................................................................................................... 49
5.5.1 探杆校准 ......................................................................................................................................................... 49
5.5.2 传感器匹配总则 ............................................................................................................................................. 49
5.5.3 一些散射校正细节 ......................................................................................................................................... 50
5.5.4 雨、雾及露 ..................................................................................................................................................... 50
第六章 冠层结构 ............................................................................................................................................................ 50
6.1 植物冠层的测量.................................................................................................................................................... 50
6.1.1 低矮均一的冠层 ............................................................................................................................................ 50
6.1.2 小样地 ............................................................................................................................................................ 50
6.1.3 行栽作物 ........................................................................................................................................................ 51
6.1.4 高大冠层及森林 ............................................................................................................................................ 53
6.1.5 森林冠层中测量A 值 .................................................................................................................................... 53
6.1.6 森林冠层中采集K 记录 ................................................................................................................................ 55
6.1.7 有大空隙的冠层 ............................................................................................................................................. 55
6.1.8 针叶树 ............................................................................................................................................................ 55
6.1.9 空隙测试 ........................................................................................................................................................ 56
6.2 单株植物(或孤立树木)的测量 ........................................................................................................................ 56
6.2.1 LAI 或叶片密度 .............................................................................................................................................. 56
6.2.2 DISTS 矢量 ..................................................................................................................................................... 57
6.2.3 孤立树 ............................................................................................................................................................ 58
6.2.4 孤立行和树篱 ................................................................................................................................................ 61
6.3 孤立冠层和散射校正 ............................................................................................................................................ 63
第七章 使用 FV2200 软件处理数据 ............................................................................................................................. 63
7.1 FV2200 软件介绍 .................................................................................................................................................. 63
7.2 安装 FV2200 ......................................................................................................................................................... 63
7.2.1 软件更新 ........................................................................................................................................................ 63
7.2.2 主界面 ............................................................................................................................................................ 64
7.3 基本任务 ................................................................................................................................................................ 65
7.3.1 读取LAI 文件 ................................................................................................................................................ 65
7.3.2 查看文件 ........................................................................................................................................................ 65
7.3.3 导入A 值 ....................................................................................................................................................... 66
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7.3.4 重计算数据文件 ............................................................................................................................................ 66
7.3.5 执行散射校正 ................................................................................................................................................ 67
7.3.6 数据作图 ........................................................................................................................................................ 67
7.3.7 GPS 绘图 ......................................................................................................................................................... 67
7.3.8 查看LAI 数据中的B 值 ................................................................................................................................. 68
7.4 计算 LAI ................................................................................................................................................................ 69
7.4.1 LAI-2000 方法 ................................................................................................................................................. 69
7.4.2 Lang 法 ............................................................................................................................................................ 70
7.4.3 Ellipsoidal 法 .................................................................................................................................................. 70
7.4.4 限定最小方差法 ............................................................................................................................................. 70
第八章 实例和方法 ........................................................................................................................................................ 71
完整实例 ...................................................................................................................................................................... 71
实例1 单传感器测量(无散射校正) ................................................................................................................. 71
实例2 单传感器测量并进行散射校正 ................................................................................................................. 71
实例3 两个传感器测量(无散射校正) .............................................................................................................. 72
实例4 森林位点下一个探杆(和控制台)测定 .................................................................................................. 72
实例5 森林位点下一个探杆(无控制台)测定 .................................................................................................. 72
实例6 简单的孤立冠层 .......................................................................................................................................... 74
实例7 孤立木 .......................................................................................................................................................... 74
实例8 孤立行1 ....................................................................................................................................................... 76
实例9 孤立行2 ....................................................................................................................................................... 78
前操作方法 .................................................................................................................................................................. 80
方法1.1 手动设置控制台时间 ............................................................................................................................... 80
方法1.2 通过GPS 设置控制台时间 ...................................................................................................................... 81
方法1.3 设置探杆时间 ........................................................................................................................................... 81
方法1.4 同步探杆和控制台的时间 ....................................................................................................................... 81
方法1.5 重设探杆为出厂校准值 ........................................................................................................................... 81
方法1.6 清除探杆中的数据 ................................................................................................................................... 81
方法1.7 设置提示信息 ........................................................................................................................................... 81
方法1.8 为2 个探杆创建匹配文件(匹配方法1) ............................................................................................ 82
方法1.9 为2 个以上探杆创建匹配文件(匹配方法1) .................................................................................... 82
方法1.10 为光学传感器通道激活 ......................................................................................................................... 82
方法1.11 冠层空隙测试 ......................................................................................................................................... 82
野外操作方法 .............................................................................................................................................................. 83
方法2. 1 两个探杆匹配(控制台匹配) ............................................................................................................. 83
方法2.2 新建数据文件 .......................................................................................................................................... 83
方法2.3 追加数据到已有文件 ............................................................................................................................... 83
方法2.4 建立可控的记录序列 ............................................................................................................................... 84
方法2.5 创建匹配文件(匹配方法2) ................................................................................................................ 84
方法2.6 记录4A 或3A 序列 ................................................................................................................................. 84
方法2.7 自动记录(探杆) ................................................................................................................................... 84
方法2.8 自动记录(控制台) .............................................................................................................................. 85
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方法2.9 导入A 值(控制台) ............................................................................................................................ 85
方法2.10 移除环值(控制台) ............................................................................................................................ 85
方法2.11 插入A 值(控制台) ............................................................................................................................ 85
方法2.12 通过上方传感器获取K 值..................................................................................................................... 86
方法2.13 将传感器数据传输到主机内 ................................................................................................................. 86
后操作方法 .................................................................................................................................................................. 86
方法3.1 将数据传输到电脑上 ............................................................................................................................... 86
方法3.2 LAI-2000 文件传输(RS-232) ............................................................................................................... 86
方法3.3 加载数据文件到FV2200 上 ................................................................................................................... 87
方法3.4 将LAI-2000 数据转化为LAI-2200C 格式 ............................................................................................. 87
方法3.5 分析时移除环值(FV2200) ................................................................................................................. 87
方法3.6 插入A 值(FV2200) ............................................................................................................................. 87
方法3.7 重计算数据文件(控制台) .................................................................................................................. 87
方法3.8 导入并修正A 值(FV2200) .................................................................................................................. 88
方法3.9 由序列生成K 值 ...................................................................................................................................... 88
方法3.10 导入K 值 ................................................................................................................................................ 89
方法3.11 为多个文件设定散射输入 ..................................................................................................................... 89
方法3.12 多个文件合并(FV2200) .................................................................................................................... 90
方法3.13 以B 值计算LAI(FV2200) ................................................................................................................. 90
混合方法 ...................................................................................................................................................................... 91
方法4.1 天空变化测试 ........................................................................................................................................... 91
第十一章 附录 ................................................................................................................................................................ 91
附录 A:软件更新及其它消息 .................................................................................................................................. 91
附录 B:更新固件软件............................................................................................................................................... 91
附录 C:更换内部锂电池........................................................................................................................................... 92
附录 D:故障检查 ...................................................................................................................................................... 92
附录 E: 规格说明 ........................................................................................................................................................ 93
附录 G:LAI-2000 与 LAI-2200C 比较 ..................................................................................................................... 94
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LAI-2200C 冠层分析仪使用手册
第一章 Getting Started
1.1 关于 LAI-2200C
LAI-2200C 通过一个独特设计的,视角为 148°的“鱼眼”光学传感器(也可称为“鱼眼”镜头),从 5 个不
同角度的天顶角方向测定冠层上下(或内外)光强的变化,并通过制备冠层内的辐射传播模型来计算冠层
的叶面积指数(LAI)。
LAI-2200C(或配置 2200CLEAR 升级包的 LAI-2200)包括一个内置的 GPS 模块(详见第 3 章“全球
定位系统”)。
1.2 下载 FV2200 软件
文件查看器 2200(FV2200)是在电脑上处理 LAI-2200C 测定数据的软件包,其与 Windows、Mac OSX
和 Linux 系统均兼容。下载此软件最新版本请点击下列网址:www.licor.com/2200C-software。FV2200 软件
的功能包括数据分析,绘图,GPS 定位,及对阳光直射下测定进行散射校正(详见“FV 软件介绍”部分)。
1.3 到货内容简介
如果您刚购买了 LAI-2200C,请按照以下到货明细检查货物是否齐全,到货详单如下:
1.3.1 LAI-2270C 控制单元(控制台)
LAI-2270C 用于仪器参数设置、数据保存和结果计算。内置的 GPS 模块
提供定位信息。LAI-2270C 到货带有 4 节 5 号碱性电池,可保证该控制单元
长达 90 小时的工作。当移除这 4 节 5 号电池后,内置的后台锂电池可用于维
持时钟的正常运行,更详细信息请参阅章节 2-1。
1.3.2 LAI-2250 光学传感器
LAI-2250 光学传感器(探杆)是 LAI-2200C 的数据采集部分。到货时带
有 2 节 5 号碱性电池,可保证传感器在典型操作情况下运行 140 小时。保护帽用来保护防水线缆接口,更
详细信息请参阅第二章内容。
LAI-2250 由一些高精度光学
组件构成,包括镜头、滤光器、光
学传感器。要向对待一台昂贵的相
机镜头一样,慎重保护 LAI-2250,
避免碰撞和强烈的振动对其正常
工作产生影响,具体注意事项见第
二章的维护保养部分。
1.3.3 视野遮盖帽(View Caps)
LAI-2200C 到货配有五种不同视角区域的遮盖帽(P/N 9920-005)。在某些情况下,视野遮盖帽用来限
制光学传感器的方位角视野区域的某一部分。全遮盖帽(P/N 6520-020)是在不使用的情况下用于保护镜
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头的。阳光直射下测定 LAI,白色的散射帽(P/N 6522-117)用来收集进行散射校正的辅助数据。
1.3.4 数据线(Data Cable)
随机配有一根小型 USB 接口线(P/N 392-07872),用来将 LAI-2200C 中的数据传输到计算机里。
1.3.5 光学传感器连接线
每个光学传感器都带有一根带有防水接头的 6 针连接线(P/N 9922-127),用于连接光学传感器和控制
单元。
1.3.6 水平泡
每个光学传感器带有两个水平泡,一个用来确定底部水平用(P/N 610-03047),安装在光学传感器的
下部,适用于需要将光学传感器举过操作员头顶的情况。另一个是确定顶部水平用(P/N 610-03048),安
装在光学传感器的上部。
这两个水平泡外观比较相似。然而,顶部水平泡在底部印有制造商的名字,而底部水平泡没有。顶部
水平泡的玻璃上印有圆环,而底部水平泡的圆环印在白色背景上。
1.3.7 镜头清洁工具包
随机到货配有镜头清洁工具包(P/N 610-03100),包括清洁液和清洁布。
1.3.8 携带配件
随机到货配有一个竖钩(P/N 610-10456),便于携带控制台,系在控件单元底部,并可固定在操作员
的背带上,无须手提。
1.3.9 校准单
校准单上标有到货的LAI-2250光学传感器在各个天顶角上的响应和其对等向环境的响应,请妥善保管
校准单。如果丢失,请与我们联系。
1.3.10 用户手册
随机带有一本原厂的用户使用手册(P/N 984-14112),介绍LAI-2200C仪器的基本操作和维护保养信
息。
1.3.11 配件包
随机配有LAI-2200C的配件包两个,一个是控制单元的配件包(P/N 9922-107),一个是光学传感器配
件包(P/N 9922-108)。配件包里配有常用的更换配件。
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