遥感实验地物光谱测量.ppt

样品 农作物，叶片，植被，树冠，水体，矿物，岩石，道路，建筑等等 参考板—白板 漫反射体（λ体、朗伯体），半球形散射 Spectralon材料—LabShpere公司专利 比常见的陶瓷材料软，但不褪色、不怕水 怕磕碰、划伤 保养：刷子清洁，蒸馏水内用200-300号水砂纸轻轻擦、阴干。 第二十九页，共56页。 光谱仪—内部结构—探测器 三个独立的光谱仪构成 350-1100nm，512阵元光PDA阵列探测器, 凹面消色差光栅，平场成像。易于波长标定。灵敏度高。 1000-1900nm,单元InGaAs探测器，平面旋转扫描光栅，比PbS响应速度快。 1700-2500nm，单元InGaAs探测器，平面旋转扫描光栅。 InGaAs探测器带有热电制冷，-27+/-0.1?C 第三十页，共56页。 FieldSpec 3 (350 – 2500 nm) Optical Design 第三十一页，共56页。 光谱仪—光纤 与镜头连接，通过镜头采光后导入光谱仪 光纤构成 57条200微米芯径光纤 石英光纤，数值孔径0.22，因此前视场角25度。 外面金属螺纹管铠装。不怕脚踩。 避免折死弯！！ 外接光纤可拆卸(SMA接头） 光纤弯曲对信号的影响一般小于1% 第三十二页，共56页。 光谱仪—探头 不同前视场角的镜头 用于反射光谱 （Reflectance、Absolute Reflectance) 和辐射亮度(Radiance,必须标定)测量 余弦接收器 用于辐射照度（Irradiance, 必须标定）测量 内置光源的反射探头 用于固体反射光谱测量（适用于地质和矿藏研究） 第三十三页，共56页。 光谱仪—探头（2） 不同前视场角的镜头 裸光纤：25?前视场角 可选其他角度的镜头 如有脏污，可用镜头布擦拭干净 用于反射率和辐射亮度测量 单位：W/cm2/Sr/nm 覆盖的范围 大：光谱混合程度高 小：光谱混合少，或者接近测量叶片 第三十四页，共56页。 光谱仪—探头（3） 余弦接收器 用于辐射照度测量 单位：W/cm2/nm 第三十五页，共56页。 光谱仪—内部结构—其它 Drift-Lock技术，配合制冷进一步消除噪声； 自动快门-每一次全光谱扫描后采集暗电流； 散热风扇；保证工作环境温度0-40?C; 外置充电器、电池（镍-氢）工作时间大约为4-9小时 通过无线wifi与计算机连接 第三十六页，共56页。 控制计算机 安装有RS3光谱仪操作软件 安装有ViewSpec Pro数据处理软件 另行介绍 第三十七页，共56页。 光谱仪的技术参数 光谱范围350-2500nm，350-1050nm 最快采集速度：100ms, 17ms 光谱分辨率：3nm@350-1000nm 10nm@1000-2500nm 采样间隔：1.4nm@350-1000nm, 2nm@1000-2500nm 数据间隔：1nm 等效辐射噪声NE?L 波长精度：+/-1nm 波长重复性：+/-0.02nm 重复性: 优于0.3% 杂散光: 优于0.02%@350-1000nm, 优于0.1%@1000-2500nm 灵敏度调整：全自动 第三十八页，共56页。 波长精度与重复性 波长精度：+/-1nm 重复性优于0.2% 第三十九页，共56页。 几个光谱示例（1） 地球表面太阳辐射 标准光源的辐射 第四十页，共56页。 第四十一页，共56页。 几个光谱示例（2） 自然照明下的植被的反射光谱 人工照明条件下的植被反射光谱 第四十二页，共56页。 铝矿石的反射光谱 几种矿石的光谱比较 几个光谱示例（3） 第四十三页，共56页。 同样材料不同含量的光谱 几个光谱示例（4） 第四十四页，共56页。 几个应用示例（1） 第四十五页，共56页。 几个应用示例（2） 第四十六页，共56页。 影响测量的几个因素 野外测量时需要考虑的因素 选择无云或少云的天气 风带来的氧气浓度的差异 周围目标的光极化干扰 白板完全覆盖视场 几何布置 注意选择适当的时间 室内测量时需要考虑的因素 暗室操作 几何布置 用黑天鹅绒布作背景 白板完全覆盖视场 第四十七页，共56页。 FSP FR能够测量的参数 绝对测量 辐射亮度（radiance) 辐射照度（Irradiance) 相对测量 反射比 绝对反射比 第四十八页，共56页。 绝对测量方法 - 辐射亮度(Radiance) 使用不同视场角的镜头 需要光度标定* 首先对准白板优化(OPT) 点击RAD图标 按空格键存储或者自动存储 第四十九页，共56页。 孔祥生 遥感概论实验 孔祥生 遥感概论实验 第一页，共56页。 实验