一种便捷测量乔木叶片含水率的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及叶片生化组分含量测定技术领域，具体涉及一种便捷测定乔木叶片含水率的方法。
【背景技术】
[0002]植被叶片含水率定义为叶片含水量与干物质重量的比值，是衡量植被生理状态、水分迫胁程度及火灾发生风险的重要指标因子。作为森林植被主体的乔木，其叶片含水率对于监测森林植被生长状况及森林火灾发生风险评估具有重要指示作用。传统测量乔木叶片含水率的方法为:首先测定叶片湿重，然后在烘箱中烘干至恒重，最后用叶片湿重减去干重再除以干重得到叶片含水率。可见，传统测量叶片含水率的方法一方面破坏叶片组织结构，测量过程费时费力，不利于对该参数进行长期测量；另一方面，从野外实地采样到实验测量过程中，叶片生化组分发生变化，影响测量结果。
【发明内容】
[0003]本发明是提供一种能够便捷测量乔木植被叶片含水率的方法，便于野外长期对该参数进行测量。
[0004]本发明所采用的技术方案包括以下步骤:首先，测得叶片在光谱波段800-900nm及1600-1850nm范围内任意波段的光谱反射率bl及b2，然后代入下述公式，所述公式为:y = plX (bl-b2)/(bl+b2)+p2,其中 pi 取值为 7.833 ?8.180，p2 取值为-0.8485?-0.7644，bl及b2分别为760_900nm及1600_1800nm范围内反射率，y即为最终测得的乔木叶片含水率。
[0005]进一步的是，所述光谱反射率bl为830nm。
[0006]进一步的是，所述光谱反射率b2为1610nm。
[0007]进一步的是，所述pi取值为8.007。
[0008]进一步的是，所述p2取值为-0.8065。
[0009]本发明的有益效果:本发明所述的测量乔木叶片含水率与传统测量费时费力且易产生误差的测量方法相比具有简单便捷的优势。利用该专利所提供的测量方法，只需测量乔木叶片在800-900nm及1600_1800nm范围内的任意反射率，然后带入y = plX (bl_b2)/(bl+b2)+p2即可得到乔木估测的叶片含水率。该方法操作简单，可快速估测乔木叶片含水率，克服了传统测量叶片干物质重量繁琐、费时费力等缺点，从而提高了野外实地测量效率，便于进行长期测量；同时该方法可在不改变叶片生化组分且不破坏叶片结构的情况下进行实地测量，避免传统进行采样烘干测量中叶片生化组分的变动对测量结果的影响，提高测量的精度。
【具体实施方式】
[0010]目前，为了测得乔木叶片含水率，需分别测定其干重及湿重，然后用湿重减去干重再除以干重得到该参数。该测量方法需进行叶片采样，破坏叶片组织结构，且烘烤需要较长时间，称重也为麻烦，费时又费力，无法长期地进行实地测量。同时，从实地采样到实验室测量过程中，叶片生化组分会发生变动，影响叶片含水率的测量精度。为解决上述问题，本发明提供了一种能够提高实地测量效率的乔木叶片含水量测定方法。具体来讲，包括以下步骤:首先，测得乔木叶片在光谱波段760-900nm及1600-1800nm范围内任意波段的光谱反射率bl及b2，然后带入下述公式即可测得叶片含水率y，所述公式为:
[0011]y = plX (bl_b2)/(bl+b2)+p2，其中 pi 取值为 7.833 ?8.18，p2 取值为-0.8485?-0.7644，y即为最终测得的乔木叶片含水率。
[0012]本发明所述的测定乔木叶片含水率的方法与传统繁琐、费时费力并且易产生测量误差的测量方法相比较，本发明所述的方法只需测测得乔木叶片在光谱波段760-900nm及1600-1800范围内任意波段的光谱反射率bl及b2，代入上述公式，即可测得相应的乔木叶片含水率。该方法操作简单，克服了传统测量叶片干物质重量繁琐、费时费力的缺点，且该方法可在不改变叶片生化组分且不破坏叶片结构的情况下进行实地测量，避免传统进行采样烘干测量中叶片生化组分的变动对测量结果的影响，可提高测量的精确度及进行长期实地测量。
[0013]为了提高估测精度，所述叶片光谱反射率bl及b2为830nm及1610nm处测得。进一步的是，所述pl取值为8.007，p2取值为-0.8065。经实测验证上述公式的精度为:相关为系数R2为0.80，均方根误差0.29。
【主权项】
1.一种便捷测量乔木叶片含水率的方法，其特征在于包括以下步骤:首先，测得叶片在光谱波段800-900nm及1600_1850nm范围内任意波段的光谱反射率bl及b2，然后代入下述公式，所述公式为:y = plX (bl-b2)/(bl+b2)+p2，其中pi取值为7.833?8.18，p2取值为-0.8485?-0.7644，bl及b2分别为760_900nm及1600_1800nm范围内反射率，y即为最终测得的乔木叶片含水率。2.如权利要求1所述，其特征在于:所述光谱反射率bl为830nm。3.如权利要求1所述，其特征在于:所述光谱反射率b2为1610nm。4.如权利要求1所述，其特征在于:所述pi取值为8.007。5.如权利要求1所述，其特征在于:所述p2取值为-0.8065。6.如权利要求1所述，其特征在于:叶片含水率测定对象为乔木叶片。
【专利摘要】本发明公开了一种便捷测量乔木叶片含水率的方法。该方法只需测量乔木叶片在800-900nm及1600-1800nm范围内的任意反射率，然后带入y＝p1×(b1-b2)/(b1+b2)+p2，即可得到乔木估测的叶片含水率。该方法操作简单，可快速估测乔木叶片含水率，克服了传统测量叶片干物质重量繁琐、费时费力等缺点，从而提高了野外实地测量效率，便于进行长期测量；同时该方法可在不改变叶片生化组分且不破坏叶片结构的情况下进行实地测量，避免传统进行采样烘干测量中叶片生化组分的变动对测量结果的影响，提高测量的精度。
【IPC分类】G01N21/55
【公开号】CN105277517
【申请号】CN201510415797
【发明人】何彬彬, 全兴文, 殷长明
【申请人】电子科技大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年7月15日