1、植被冠層聯網分析儀使用說明書2015年3月1.儀器組成植被冠層聯網分析儀由三類傳感器節點組成，分別是：冠層下節點，冠層上節點和匯聚節點。(D冠層上節點用來測量太陽入射總輻射。圓形結構，由3個光學傳感器組成。節點的尺寸:半徑3cm,高度6cm(新型號在旁邊還添加一個在線充電接口):關按鈕圖1冠層上節點傳感器(2)冠層下節點用來測量冠層透過輻射。長條形結構，由9個光學傳感器組成。節點長寬高分別為60cmi8cm和7cmi(新型號在節點下方添加一個在線充電接口)開關按鈕/天線接口圖2冠層下節點(3)匯聚節點匯聚節點是整個網絡系統的中心，用來接收并轉發由冠層上節點和冠層下節點測量到的數據。包括：通信及

2、微處理芯片、實時時鐘部分、儀器監測部分、供電部分、數據存儲部分、串口通信部分及GPRSS信部分.三,堇供電部分:太陽能板串口通信GPRE通信部分通信及微處理芯片實時時鐘部分儀器監測部分數據存儲部分傳感器f供由部分：忖池3匯聚節點2.儀器規格參數儀器規格及參數設備用途用于植被冠層參數的野外測量與分析。技木參數可測量參數：可通過測量或擴展分析，得到以下參數：冠層葉面積指數、冠層平均葉傾角、植被覆蓋度；測量頻率可人工設定，能實現小時、日、旬和月的測量；測量方式采用無線傳感器網絡構建，進行定點連續測量；傳輸方式可通過無線網絡遠程傳輸，傳輸速率可達到1200bps及以上；測量對象可進行林地、草地、灌木、

3、農作物等四種以上植被類型的冠層參數測量；傳感器個數針對3種植被類型，共提供不低于12個測量節點（無線傳感器）；聯網能力具有可擴充能力，2個匯聚節點，具備可擴展性，最多支持100個測量節點聯網測量的能力；環境要求環境要求：可適應的環境溫度范圍為：-3060C；電源一次置換能保證連續半年以上的測量；配置冠層透過輻射測量節點（含天線）；太陽下行輻射測量節點（含天線）；數據無線收發器；太陽能供電系統；數據接收與處理軟件一套；數據處理筆記本一套；售后保修投標商或生產廠家到最終用戶所在地安裝、調試試運行合格后驗收；驗收合格后由生產廠家提供24月保修期，保修期內包括消耗品在內全部保修；技術支持由生產廠家為用

4、戶提供現場技術培訓，提供免費的儀器操作、維護、維修的國內培訓2人5個工作日；質量保證產品質量按中華人民共和國有關質量標準實行“三包”服務；售后保障生產廠家為用戶提供產品終身技術服務。產品出現故障在24小時內響應，72小時內到現場履行維修服務義務。(保修期外的現場服務由甲方承擔差旅等相關費用)儀器交貨日期合同生效后90天；授權已必須取得制造1商授權。3.儀器野外安裝(1)樣方的選擇在研究區中，樣方應盡可能選擇通視較好的區域，避免建筑物等地類對樣方之間的通訊造成干擾。同時，樣方要均勻分布在研究區中。在滿足以上兩個條件后，樣方還可選擇在道路旁邊等容易到達的區域。(2)樣方內節點部署在一個樣方內，可根

5、據樣方的面積布設一個或多個冠層下節點。若布設一個冠層下節點，則應布設在樣方中心位置。若布設多個節點，可沿樣方中線或對角線等布設，且盡可能使節點均勻分布在樣方中。圖4為幾個樣方內節點部署參考圖。2節點3節點4節點5節點圖4樣方內節點部署參考圖(3)冠層上節點安裝安裝位置必須選擇在周圍開闊，一定范圍內無物體遮擋區域。一般安裝在匯聚支架上部。第一步：布設時傳感器近水平向上放置，并固定在支架上；第二步：連接天線，并將天線固定；第三步：打開開關。圖5為冠層上節點安裝后的參考照片。圖5冠層上節點安裝參考圖(4)冠層下節點安裝第一步：節點支架安裝。對于農田樣方，支架方向應垂直于壟或與壟成一定角度。支架高度應

6、高于地面3040cm但要保證節點在植被最低的葉片之下；第二步：將節點儀器近似水平向上放置在支架上，并將儀器兩端固定；第三步：連接天線。在農田中，需將天線架高至植被冠層之上，保證其余匯聚節點天線的通視；在林地中，可將天線放置于與匯聚節點天線通視最佳的位置；第四步：通過調整支架的高度，及觀察儀器的水平氣泡，調平儀器；第五步：打開開關。圖6為冠層下節點安裝后的參考照片圖6冠層下節點安裝參考圖(5)匯聚節點安裝第一步：組裝匯聚節點支架。主要包括儀器箱子和太陽能板的安裝；第二步：埋設匯聚節點支架。對于匯聚節點的朝向，須保證每天太陽能板最大限度的接收太陽照射。對于匯聚節點的位置，須將支架埋設于與周圍樣方通

7、視較好的地方；同時，為了保證太陽能板的供電以及冠層上節點的測量精度，需保7所示。證周圍一定范圍內不會受到物體遮蔽；第三步：線路連接。將儀器箱內各線路連接，連接示意圖如圖圖7線路連接引導圖第四步：調試。當太陽能電源控制器的“充電”指示燈呈黃色，并閃亮，說明供電部分安裝好。當DTUt示燈呈：LINK燈常亮，DATA?閃亮，說明數據傳輸部分安裝好。若指示燈不正常，則須檢查線路連接是否正確。注意：在樣方選取時，應特別考慮到樣方之間的距離，以及樣方與匯聚的距離。為保證節點之間以及節點與匯聚的正常通信，在地形平坦的農田區域，樣方與匯聚節點之間的距離應保持在400m以內；在地形復雜的農田區域，距離應保持在3

8、00米以內。在林地，由于傳播信號受到樹木枝干的影響，匯聚與樣方的距離應保持在150m以內。4.儀器使用方法a）啟動與關閉儀器的開關為紅色按鈕。當紅色按鈕按下時，為打開狀態，如下圖所示;圖8開關打開時狀態當紅色按鈕松開時，為關閉狀態，如下圖所示圖9開關關閉時狀態b）參數配置方法第一步：將匯聚芯片板的串口與電腦連接。若電腦上無COMI口連接處,用USBW串口線連接。須注意的是，此時要保證匯聚芯片板有供電。第二步：右鍵“我的電腦”一一管理一一設備管理器一一端口。查看端口編號。第三步：打開WDC軟件。界面如圖10所示。圖10WDCO件截面圖在“串口”下拉菜單中選擇第二步中所查到的端口編號，點擊“Ope

9、n'第四步：在“采集器設置”一欄中，分別調整各參數。每調整一個參數，須采篥器設盍系統時間設毒；高二 惠置Op皿點擊一次后面的“設置”按鈕，從而確認自己的設置。其中“系統時間設置”是用來調整系統的標準時間；”采集時間間隔”是調整各節點儀器的采集數據時間間隔，單位為秒；“開始睡眠時間”是調整各節點儀器每天開始停止采集數據的時間；“結束睡眠時間”是用來調整各節點儀器每天開始采集數據的時間。天集時間間隔：300秒設置開始睡眠時間：my時叵三分|feg結束睡眠時間：叵三時叵三分無法目的地址:MIITITOOL!采集器地址:1設置退出使用試取歷史數據清空歷史數據串口撞收圖11采集器設置欄C）數據接

10、收軟件在服務器上運行“DTU據接收程序”，并輸入用戶名“”，密碼"bnulainet”，登錄之后可以看到有兩個DTUft線，DTU®號分別為：306和06.在任意一個聯網的客戶端上部署Comway口rs232_data_logger軟件進行數據接收。在“wireless-接收程序-Comway-wlSer-bin”路徑下找到wlSer應用程序，并打開該程序。輸入用戶名和密碼登錄。圖12wlSer登錄界面選中一個DTU右鍵選擇“添加虛擬用口”，待虛擬串口安裝結束后，右鍵選擇“添加用口映射”，并選擇添加的虛擬串口無戰區口信息福ft信息0)|接信息)瑞言名三招收1裳舵制擾怒306

11、149.90573hu-bmatoLijJiDCOM2口ffl"l口306149190436hLarbobu_Q2-00OfflineX ® /、qComWay無線串口服務器圖13wlSerDTU添加虛擬串口界面虛擬串口映射安裝完畢后，運行rs232_data_logger程序,安裝Datalogger然后運行Dataloggero設置txt文件保存路徑選擇安裝的串口號保持默認-圖14 Datalogger接收數據界面d）數據處理軟件一一VisualLAINet程序使用說明1軟件運行環境軟件使用MatLab語言編寫，運行在MatLab環境下。2運行方式將軟件解壓縮，然后將解

12、壓縮后的路徑添加到MatLab的運行路徑下。在MatLab下打開文件，這是一個主程序文件。運行該程序。CDim6Dala三”出好R ”II聿嚴立匚耶圖15LAI計算程序界面3程序功能(1)數據預處理該功能是為了將多日的觀測數據，按照日期分割開，分割的結果是每天一個目錄，目錄名稱為觀測日期。(2)LAI計算設置數據文件的輸入路徑，計算結果的輸出路徑，開始計算的日期，結束計算的日期，設置研究區的經緯度，選擇布置的研究區個數，然后開始計5. 儀器維護常識a) 電源充電方法-離線充電關閉儀器開關后，卸下儀器后蓋，將電池取出，對電池充電。當充電器指示燈為紅色時，說明電池還在充電狀態；當充電器指示燈為黃色

13、時，說明電池已充滿電。電池充滿后，將電池放回儀器電池槽中，安裝上后蓋即可。b) 電源充電方法-在線充電將自動充電模塊的正負極(紅正黑負)連接到太陽能電源控制器的對應正負極，并將充電器一端與設備連接好即可。在充電狀態下，充電模塊紅燈為亮起狀態，當充電結束后，黃燈為亮起狀態。c) 儀器維護i.節點維護冠層上和冠層下的節點，要避免在水中長時間浸泡，防止儀器進水后損壞儀器主板。在野外測量時，保證天線與儀器連接完好，且水平放置；匯聚節點，要保證儀器箱不能進水，以防損壞匯聚板和蓄電池。要定期對各樣方進行巡查，防止儀器受到人為破壞。ii.傳感器維護儀器自身具有一定的重量，使用時要輕拿輕放，以免摔壞零件或傷及他人。各儀器的開關和天線接口處要盡可能避免沙土的滲入，若有沙土或水的滲入，要及時清除。儀器上的每個傳感器白點，要保持清潔，不能有泥土覆蓋，或出現磨損，若出現以上問題，須及時清理或更換傳感器白點。在不使用儀器時，要清查所