太阳位置和强度的日变化与植物结构的复杂性相结合，会导致植物冠层内高度可变和动态的光模式，并通过光合作用响应光强度变化的复杂方式影响生产力。其中叶面积指数是表征植被结构的核心参数，深刻影响着生物圈和大气圈之间的物质（水、碳）和能量（辐射、热量）交换；叶片倾角是描述植被形态结构的重要参数，它对植被冠层内的能量传输和辐射分布过程有着显著影响。散射辐射透过率、不同太阳高度角下的直射辐射透过率、不同太阳高度角下的消光系数、叶面积密度的方位分布、冠层内外的光合有效辐射（PAR）等参数都是植物冠层结构的表征，它们影响着叶片的功能作用，也影响着农作物的生产力。利用植物冠层图像分析仪可以无损测量叶面积指数、叶片平均倾角以及冠层结构，对植物冠层的分析和研究具有重要意义。

传统的叶倾角分布探测，多依赖于使用量角器和目视评估的手工测量，往往耗费大量时间和人力。托普云农的植物冠层图像分析仪通过专用鱼眼镜头成像和CCD图像传感器测量冠层数据和获取植物冠层图像，利用软件对所得图像和数据进行分析计算，得出冠层相关指标和参数。具有准确、省时省力、快捷方便的特点。应用植物冠层图像分析仪测量叶片平均倾角，可以解决传统测量方法在森林中难以实现的问题，该仪器可广泛应用于作物、植物群体冠层受光状况的测量分析以及农林业科研工作。

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