一、產品介紹

托普云農龍門式一體化植物表型平臺及配套設施是針對植物表型在基因&環境互作下呈現時空動態變化特點，研發的一款長期連續動態監測植株表型的田間軌道式表型監測設備。成像單元支持配置多種類型成像傳感器，有效保障平臺與建設需求的高度適配。龍門式一體化植物表型平臺及配套設施可實現大田環境下作物生長過程中器官尺度的表型特征和生理參數變化的連續測量，可開展光合作用效率、脅迫與抗脅迫等生理性狀的表型高通量分析與耐脅迫品種篩選等研究。

二、功能特點

1、多場景靈活部署

高適應性結構：地軌式龍門架結構便于在田間連續布設，適應不同地形與種植布局，滿足長期原位監測需求。

2、全維度數據采集

多傳感器靈活配置：支持可見光、高光譜、三維成像（深度/激光雷達）及紅外熱成像等多種傳感器，實現形態、生理、結構與熱動態數據的同步采集。

可見光成像：可解析植物寬幅、窄幅、綠色面積占比、黃色面積占比、投影面積、凸包面積、凸包周長、R/G/B顏色分量、RHS比色、平均色相、平均飽和度、平均亮度、平滑度、均勻性、緊實度、偏心率、圓度、相關性、能量等指標。

高光譜成像：可實現植物冠層光譜特征曲線的計算，以及光譜指數如NDVI、GVI等三十個常用植被指數的獲取，葉綠素含量、冠層氮含量等生物學參數的分析。

三維成像：通過深度或激光雷達掃描構建三維點云模型，可解析植物群體或單株的高度、長度、寬度、表面積、體積等指標，結合RGB成像計算植物生物量等。

紅外熱成像：檢測地表溫度和植株葉片表面溫度，計算植株冠層平均溫度、zui高溫度、zui低溫度，并形成溫度分布圖。

3、自動化表型解析

AI驅動參數解析：內置作物專用AI算法模型，基于多源成像數據自動解析表型與生理參數，提升數據分析效率與一致性。

4、一體化軟件平臺與數據管理

遠程控制：支持用戶遠程進行設備控制、圖像采集與數據分析，實現全天候自動化高通量監測。

集成化軟件：支持多傳感器數據采集、任務設置、實時監控與分析結果可視化，實現全流程一體化操作。

靈活數據查詢與導出：平臺自動歸檔歷史數據，支持多條件組合查詢，分析結果可導出為統計圖表。

5、系統安全保障

硬件安全防護：配備安全限位裝置，保障設備在復雜田間環境下的穩定運行與操作安全。

數據安全存儲：采集數據在本地自動存儲，支持安全加密傳輸，存儲空間可按需擴容，確保數據完整性與隱私安全。

6、可定制化擴展

氣象環境同步監測（選配）：可集成溫濕度、光照強度等氣象傳感器，實現環境-表型數據協同采集與分析。

系統定制化：可配合用戶實驗開展需求設計，根據不同作物定制化開發植物算法與指標解析。

三、典型應用場景

育種試驗區高通量選型：區試品系按行排布，龍門每日/每生育期自動走查，輸出株高整齊度、持綠性、冠層覆蓋度動態，輔助早熟、耐密、抗倒、氮高效基因型晉級。

逆境生理與耐逆篩選：結合控水/加鹽/控溫處理，縱向追蹤NDVI衰減、冠溫抬升與株型收縮軌跡，量化抗旱、耐鹽、耐熱表型閾值。

病理與蟲害早期識別：高光譜紅邊漂移+熱紅外局部升溫聯合捕捉銹病、紋枯病、蚜害潛育期信號，比肉眼病斑早若干葉齡預警。

栽培措施校驗：不同密度/水肥處理下LAI與冠層體積積累曲線對比，為作物模型（APSIM/DSSAT）參數率定提供原位觀測約束。

溫室工廠化育苗質控：室內龍門對苗盤行列巡測，出苗率、子葉面積、徒長指數自動統計，替代人工抽樣。

四、總結

TP-GTL-GT1系列的本質，是把"多模態成像艙"沿地軌展開為跨整個生長季、跨整片試驗地的靜止—移動混合觀測站：它以龍門三軸定位解決"同機位重復觀測"的幾何一致性問題，以多光學單元共架解決"形態—光譜—結構—熱態"同步采集問題，以一體化軟件解決"采—存—算—溯"閉環問題。相比傳送帶暗室平臺，它保留根系原位環境與田間光溫真實驅動；相比無人機遙感，它提供厘米級近距光學分辨率與不受飛行高度限制的穩定光照條件。對國內育種單位"試驗區面積中等、需全生育期追蹤、預算不及進口固定廊道、又拒絕人工目測"的共性約束，GT1是一臺把高通量表型從"進口高價廊道"拉回"可建可改可擴"的國產工程化答案。