PolyPen RP 410手持式植物光譜測量儀通過內部光源（氙氣白熾燈380-1050nm）測定植物葉片的反射光譜，也可以測定其他光源的透光度和吸光率。PolyPen在軟件中內置了幾乎所有常用的植物反射光譜指數公式，例如NDVI，PRI，NDGI等。測得的數據以圖形或數據表的形式實時顯示在儀器的顯示屏上。這些數據都可以儲存在儀器的內存里并傳輸到電腦里。

  PolyPen RP 410由可充電鋰電池供電，不需要使用電腦即可獨立進行測量。儀器配備全彩色觸屏顯示器、內置光源、內置GPS和用于固定樣品的無損葉夾。葉夾具備進行光源和檢測器校準的標準參照物。

應用領域：

• 植物反射光譜測量
• 植物脅迫響應
• 色素組成變化
• 氮素含量變化
• 產量估測

技術特點：

?   目前zui便攜的測量植物葉片反射光譜的高光譜測量儀。

• 自動計算常用的植物反射光譜指數，也可計算用戶定制的指數，同時提供高精度反射光譜圖。
• 非破壞性原位測量。
• 手持式儀器，電池供電，無需外部電腦，便于野外測量。
• 內置GPS，USB/藍牙雙通訊模式

技術參數：

• 光譜檢測范圍：

PolyPen RP 410 UVIS光譜響應范圍為380-790nm

PolyPen RP 410 NIR光譜響應范圍為640-1050nm

• 內置植被指數：

PolyPen RP 410 UVIS：NDVI、SR、綠度指數、MCARI、TCARI、TVI、ZMI、SRPI、NPQI、PRI、NPCI、Carter指數、SIPI、GM1。

PolyPen RP 410 NIR：NDVI、SR、MCARI1、OSAVI、MCARI、TCARI、ZMI、Ctr2、GM2

• 光源：氙氣白熾燈380-1050nm
• 光譜響應半寬度：8nm
• 光譜雜散光：-30dB
• 光學孔徑：7mm
• 掃描速度：約100ms
• 觸控屏：240×320像素，65535色
• 內存：32MB（可存儲8000組以上測量數據）
• 系統數據：16位數模轉換
• 動態范圍：高增益 1:4300；低增益 1:13000

• GPS：內置
• 通訊方式：USB/藍牙雙通訊模式
• 軟件功能：自動計算內置植被指數、計算用戶自定義植被指數、實時顯示數據圖和數據表、數據導出為Excel、GPS地圖、固件升級，Windows XP及以上系統適用
• 光譜反射標準配件（選配）：提供zui高的漫反射值（99%）。光譜平面涵蓋UV-VIS-NIR光譜，保證+/-1%的光學平面。用于光源和檢測器的校準。
• 尺寸：15×7.5×4cm
• 重量：300g
• 外殼：防水濺外殼
• 電池：鋰電池，通過USB接口充電
• 續航時間：可連續測量48小時
• 工作溫度：0~50℃
• 存放溫度：-20~70℃

軟件界面

應用案例

  扁桃樹紅色葉斑病造成葉片反射光譜及相應植被指數變化（M López-López, et al. 2016）

參考文獻

1. A Niglas, et al. 2017. Short-term effects of light quality on leaf gas exchange and hydraulic properties of silver birch (Betula pendula). Tree Physiology 37(9): 1218-1228
2. M Ashrafuzzaman, et al. 2017. Diagnosing ozone stress and differential tolerance in rice (Oryza sativa L.) with ethylenediurea (EDU). Environmental Pollution 230: 339-350
3. M López-López, et al. 2016. Early Detection and Quantification of Almond Red Leaf Blotch Using High-Resolution Hyperspectral and Thermal Imagery. Remote Sens. 8(4): 276
4. PJ Zarco-Tejada, et al. 2016. Seasonal stability of chlorophyll fluorescence quantified from airborne hyperspectral imagery as an indicator of net photosynthesis in the context of precision agriculture. Remote Sensing of Environment 179: 89-103
5. VV Ptushenko, et al. 2015. Possible reasons of a decline in growth of Chinese cabbage under a combined narrowband red and blue light in comparison with illumination by high-pressure sodium lamp. Scientia Horticulturae 194: 267-277
6. VV Ptushenko, et al. 2014. Chlorophyll fluorescence induction, chlorophyll content, and chromaticity characteristics of leaves as indicators of photosynthetic apparatus senescence in arboreous plants. Biochemistry (Moscow) 79: 260-272

內置計算公式的植物光譜指數：

• 歸一化差值植被指數Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)

參考文獻：Rouse et al. (1974)

公式：NDVI = (R_NIR - R_RED ) / (R_NIR + R_RED )

• 簡單比值植被指數Simple Ratio Index (SR)

參考文獻：Jordan (1969); Rouse et al. (1974)

公式：SR = R_NIR / R_RED

• 改進的葉綠素吸收反射指數1 Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index 1 (MCARI1)

參考文獻：Haboudane et al. (2004)

公式：MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R₇₉₀- R₆₇₀) - 1.3 * (R₇₉₀- R₅₅₀)]

• *化土壤調整植被指數Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI)

參考文獻：Rondeaux et al. (1996)

公式：OSAVI = (1 + 0.16) * (R₇₉₀- R₆₇₀) / (R₇₉₀- R₆₇₀ + 0.16)

• 綠度指數Greenness Index (G)

    公式：G = R₅₅₄ / R₆₇₇

• 改進的葉綠素吸收反射指數Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI)

參考文獻：Daughtry et al. (2000)

公式：MCARI = [(R₇₀₀- R₆₇₀) - 0.2 * (R₇₀₀- R₅₅₀)] * (R₇₀₀/ R₆₇₀)

• 轉換類胡蘿卜素指數Transformed CAR Index (TCARI)

參考文獻：Haboudane et al. (2002)

公式：TSARI = 3 * [(R₇₀₀- R₆₇₀) - 0.2 * (R₇₀₀- R₅₅₀) * (R₇₀₀/ R₆₇₀)]

• 三角植被指數Triangular Vegetation Index (TVI)

參考文獻：Broge and Leblanc (2000)

公式：TVI = 0.5 * [120 * (R₇₅₀- R₅₅₀) - 200 * (R₆₇₀- R₅₅₀)]

• Zarco-Tejada & Miller 指數Zarco-Tejada & Miller Index (ZMI)

參考文獻：Zarco-Tejada et al. (2001)

公式：ZMI = R₇₅₀ / R₇₁₀

• 簡單比值色素指數Simple Ratio Pigment Index (SRPI)

參考文獻：Peñuelas et al. (1995)

公式：SRPI = R₄₃₀ / R₆₈₀

• 歸一化脫鎂作用指數Normalized Phaeophytinization Index (NPQI)

參考文獻：Barnes et al. (1992)

公式：NPQI = (R₄₁₅- R₄₃₅) / (R₄₁₅+ R₄₃₅)

• 光化學植被反射指數Photochemical Reflectance Index (PRI)

參考文獻：Gamon et al. (1992)

公式：PRI = (R₅₃₁- R₅₇₀) / (R₅₃₁+ R₅₇₀)

• 歸一化色素葉綠素指數Normalized Pigment Chlorophyll Index (NPCI)

參考文獻：Peñuelas et al. (1994)

公式：NPCI = (R₆₈₀- R₄₃₀) / (R₆₈₀+ R₄₃₀)

• Carter指數Carter Indices

參考文獻：Carter (1994), Carter et al. (1996)

公式：Ctr1 = R₆₉₅ / R₄₂₀; Ctr2 = R₆₉₅ / R₇₆₀

• 結構加強色素指數Structure Intensive Pigment Index (SIPI)

參考文獻：Peñuelas et al. (1995)

公式：SIPI = (R₇₉₀- R₄₅₀) / (R₇₉₀+ R₆₅₀)

• Gitelson and Merzlyak 指數 Gitelson and Merzlyak Indices

參考文獻：Gitelson & Merzlyak (1997)

公式：GM1 = R₇₅₀/ R₅₅₀; GM2 = R₇₅₀/ R₇₀₀

產地：歐洲