Imageur numérique pour couvert forestier

L'imageur de couvert végétal CI-110 capture des images grand angle du couvert végétal tout en estimant l'indice de surface foliaire (LAI) et en mesurant les niveaux de rayonnement photosynthétiquement actif (PAR)

Les images sont mises à jour en temps réel sur le moniteur capacitif intégré, fournissant des données instantanées pour vérification et analyse avec un logiciel intégré sur le terrain, quelles que soient les conditions d'éclairage naturel. Les divisions zénithales et azimutales sélectionnées par l'utilisateur permettent d'étudier n'importe quel secteur de la canopée, et la conception légère de l'instrument le rend pratique pour l'imagerie de la canopée en tout lieu !  Désormais, avec une précision GPS actualisée et l'accès à quatre constellations de satellites différentes, et la possibilité d'échanger des filtres d'objectif sur la caméra pour des mesures plus spécifiques. 

Caractéristiques

• Mesure unique pour une collecte de données complète et un calcul instantané sur le terrain avec logiciel intégré
  
• Aucune mesure de référence au-dessus de la canopée n'est requise
• L'ISF calculé des auvents de plantes de faible hauteur jusqu'à la canopée forestière
• Mise au point réglable de l'objectif de l'appareil photo pour différentes hauteurs d'auvent, jusqu'à 30 cm
• Angle de visionnement de 150° avec image numérique haute résolution à l'œil de poisson à mise à jour en direct
• Évaluation sur site des coefficients de transmission des rayons solaires ou des fractions d'écart pour l'analyse LAI
• Calcul des coefficients de transmission du rayonnement diffus (le facteur de vue du ciel),des angles d'inclinaison moyenne du feuillage et des coefficients d'extinction du couvert végétal
• Ceptomètre entièrement intégré avec 24 photodiodes pour la mesure des taches solaires dans la gamme de la photosynthèse.
• Rayonnement actif
• Nombre de zénith sélectionné par l'utilisateur 
• et les divisions azimutales permettent d'étudier n'importe quelle canopée 
• secteurs souhaités
• Masquage numérique d'éléments indésirables dans l'image
• Les filtres de couleur numériques permettent à l'utilisateur de mieux distinguer le ciel et les plantes.
• La boussole interne et le GPS permettent de répéter les mesures au même endroit pendant la saison de croissance.

Figure : Grilles pour l'analyse d'images de fish-eye.

Théorie des opérations 

L'indice de surface foliaire (ISF) est défini comme la surface foliaire d'un côté divisée par la surface au sol totale. Le rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) désigne la plage spectrale du rayonnement solaire (400-700 nm). En mesurant simultanément le PAR et le LAI, il est possible de calculer les paramètres du LAI et de la canopée en utilisant une variété de méthodologies.

Pour calculer l'ISF, le CI-110 capture une image fisheye de 150° de la canopée, qui est divisée en divisions zénithale et azimutale. En utilisant le logiciel inclus sur l'ordinateur tablette, l'utilisateur peut inclure ou exclure n'importe quelle division zénithale et azimutale pour se concentrer sur des parties spécifiques de la canopée à étudier.

La méthode la plus pratique pour la mesure non destructive de l'ISF est la méthode des fractions d'intervalle. La fraction de l'écart indique la partie du ciel qui est visible du dessous du couvert végétal. Plus la surface de ciel visible est grande, plus la fraction de l'espace est grande.

Lorsque le CI-110 est utilisé, une valeur entre 0 et 1 est assignée pour estimer la fraction d'écart dans une canopée - 0 signifie qu'aucun ciel n'est visible sous la canopée végétale alors que 1 signifie que toute la surface est visible ou qu'il n'y a aucune couverture foliaire. Toute fraction indique une couverture foliaire partielle.

Les images prises avec le CI-110 sont divisées en secteurs selon le nombre de zénithes et de divisions azimutales choisis par l'utilisateur. La fraction du ciel (coefficient de transmission du faisceau solaire) qui est visible dans chaque secteur est automatiquement analysée en additionnant la partie ciel des pixels de l'image dans ce secteur. Une fois tous les secteurs analysés et les coefficients moyens de transmission du faisceau solaire calculés pour chaque division zénithale, le logiciel d'analyse du CI-110 calcule instantanément le coefficient de transmission du rayonnement diffus hémisphérique (le facteur de vue du ciel),les angles moyens d'inclinaison du feuillage et les coefficients d'extinction du couvert végétal.

*Norman J.M. et Campbell, G.S. (1989) Canopy Structure. In : Écologie physiologique végétale, méthodes de terrain et instrumentation. (sous la direction de R. W. Pearcy, Ehleringer, H.A. Moorney et P.W. Rundel),Chapman & Hall, Londres et New York, pp. 301-325.

Comment l'utiliser 

Placez le CI-110 sous le toit du vantail désiré. L'objectif de la caméra fisheye à nivellement automatique (150°) affiche une image en direct de la voilure pour une collecte de données précise. Une fois que l'image de la voilure désirée a été capturée, l'analyse logicielle manipule les données selon les instructions de l'utilisateur, rendant ainsi obsolète le masquage manuel de l'image.

Calculs effectués :

• Indice de surface foliaire (ISF)
  
• Seuil de fraction de l'écart
• Méthode OTSU
• Méthode d'entropie croisée
• Méthode manuelle
• Inclinaison moyenne du feuillage
• Taches solaires - La fraction du ciel visible
• par en dessous de l'auvent
• Rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) 

Dans la boîte

L'imageur numérique de couvert végétal CI-110 comprend :

• Sonde d'imagerie numérique à nivellement automatique pour l’œil de poisson
  
• 24 PAR sensor-arm avec interface USB
• Système de moniteur à écran tactile intégré
• Manuel d'utilisation
• Mallette de transport pour instruments à coque souple