一、儀器原理：

太陽(yáng)誘導葉綠素熒光（Sun-induced chlorophyll fluorescence, SIF）植物發(fā)出的一種電磁信號：葉綠素 a 吸收的太陽(yáng)光的部分能量未用于光合作用，而是在較長(cháng)的波長(cháng)上發(fā)射出大致覆蓋 650-800 nm 光譜范圍的雙峰（紅光690 nm和近紅外740 nm）光譜。SIF 信號可對光和水脅迫等環(huán)境條件的擾動(dòng)做出瞬時(shí)反應，因此是光合作用活性的直接代表。然而，SIF輻射只占植被冠層頂部反射輻射的一小部分（通常為 0.5%-2%），是一種十分微弱的信號，因此要通過(guò)光譜儀對其進(jìn)行觀(guān)測，需要高光譜分辨率和先進(jìn)的觀(guān)測方案。

二、核心優(yōu)勢：

支持主被動(dòng)協(xié)同葉綠素熒光觀(guān)測

高通量單目標葉綠素熒光觀(guān)測，采集頻率高

基于物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺，支持遠程監控，數據遠程下載，多設備集中管理

系統便攜式設計，防雨防塵，堅固耐用，工作溫度范圍廣，適用于野外長(cháng)期觀(guān)測

三、主要技術(shù)性能參數：

1. 高分辨率熒光光譜儀

1) 光譜范圍：650nm-800nm (730nm-780nm)

2) 光譜分辨率: ≤0.3nm (≤0.17)

3) 信噪比:≥1000:1

4) A/D 轉換：18bit

2. 光路切換系統

1) 光路透過(guò)率≥80%

2) 通道數：2

3) 全部采用高通量 600μm 光纖，不銹鋼 304 鎧裝外包層，防雨防塵，長(cháng)度和數量支持定制

3. 系統軟硬件參數及功能

1) 工作溫度：-20℃-50℃

2) 溫控系統：采用半導體 TEC 制冷及加熱功能，自由切換，溫度可自由設定，溫度區間為 0℃-30℃（±1℃）

3) 主板功耗不大于 4W，整機功耗不大于 80W

4) 熒光可采用半球-錐體或雙半球余弦觀(guān)測，可長(cháng)期、自動(dòng)與通量 footprint 最大匹配，確保 SIF-通量數據的可耦合性

5) 設備基于物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺，實(shí)現數據在線(xiàn)采集、遠程控制、無(wú)線(xiàn)傳輸、實(shí)時(shí)監控、數據可視化等功能，實(shí)現多臺設備集中管理，多設備界面實(shí)時(shí)顯示

6) 支持入射輻照度、反射輻亮度、反射率曲線(xiàn)和熒光曲線(xiàn)實(shí)時(shí)可視化，并顯示恒溫箱內外溫濕度，上下光路的積分時(shí)間等信息

四、擴展配置：主被動(dòng)協(xié)同觀(guān)測

針對草地、農田等均質(zhì)景觀(guān)，采用主被動(dòng) SIF 協(xié)同觀(guān)測和雙半球單通道方案，可以增加 SIF 觀(guān)測足跡，

提高與通量數據分析耦合性。

AS-SpecFluo 系統主被動(dòng) SIF 遙感協(xié)同觀(guān)測結果

五、用戶(hù)使用情況

僅4年間，基于 AS-SpecFOM 系統已發(fā)表論文10篇，其中遙感頂刊RSE共4篇，期刊總影響因子高達93.22（以 2022 年計），平均9.32/篇。已發(fā)表論文引用數也逐漸增加，2020-2022年總引用數為234，平均23.4次/篇。

六、應用領(lǐng)域 1. 植被生理生化狀態(tài)監測 2. 植被不同處理實(shí)驗（如水分脅迫等）下熒光與光合系統狀況監測 3. 植被冠層結構和輻射傳輸 4. 精準農業(yè)與產(chǎn)量評估 5. 植被病蟲(chóng)害監測 6. 碳循環(huán)與全球氣候變化 7. 中科院、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、南京大學(xué)等地基葉綠素熒光遙感觀(guān)測用戶(hù)，部分成果已發(fā)表在 RSE 等期刊

七、應用案例