ASD光谱仪测量地物反射率1.pdf

利用ASD光谱仪测量地物反射率的数据处理方法

1．安装ASD光谱仪配套的光谱数据处理软件ViewSpecPro；

2．将ASD光谱仪配套笔记本电脑上面的光谱数据文件拷贝到本地硬盘；

3．打开ViewSpecPro软件，单击setup-inputdirectory，指定光谱数据的目录，如下图所示。

设置好输入目录后，会弹出如下对话框，问是否将输出目录设置和输入目录一直，这里一般

选择是。

4.打开输入目录下的全部光谱数据，根据现场记录选择若干条曲线，单击view-graph，便

可以显示选中的光谱数据的曲线。

5.根据曲线图，删除有问题的曲线，将其他曲线取平均值。即选中取要用来取平均值的曲线，

单击process-statistics，然后点击OK，程序便会输出平均值光谱，并在程序界面中显示。

6.选中求好平均值的光谱，单击process-Acsiiexport,便可以将原来的二进制文件输入为

文本文件，从而可以利用EXCEL或者其他程序进行后续计算。

7.地物反射率＝（地物DN值/白板DN值）×白板反射率。白板反射率是事先通过实验室内

定标得到的。

表面法水体光谱测量规范

表面法水体光谱测量，应当遵循以下步骤：

(1)仪器提前预热，在船快要到达采样点时，先将ASD打开。

(2)船停下后打开笔记本，打开RS3软件，设置保存路径：单击control-spectrum

save（在C盘目录下以W点号为文件名，如W16；起始编号从000开始，文件名

前缀为water）；

(3)取消内部平均，具体做法如下图所示：单击control-adjust，将spectrum

后面的数字改为1。

(4)注意在软件操作界面中选择视场角是25度，或者rawbare。

(5)选择DN值测量。

(6)优化

(7)暗电流测量

(8)标准板测量（探头垂直向下，离标准板约25厘米）10次；

(9)遮挡直射阳光的标准板测量（探头垂直向下）10次；

(10)倾斜目标测量（探头向下，探头天底角为40度）20次；

(11)倾斜天空光测量（探头向上，探头天顶角为40度）10次；

(12)标准板测量（探头垂直向下）10次；

(13)遮挡直射阳光的标准板测量（探头垂直向下）10次；

这些目标的测量曲线每个不得少于10条，且测量时间至少跨越一个波浪周期，

以修正因测量平台摇摆而导致的误差。

注意，尽量让仪器放到船的边缘，尽量让探头伸的更远，尽量使光纤与船弦

垂直，同时满足观测几何，就是尽量和太阳成135度夹角。这要求有些时候需要

移动ASD的位置。观测几何如下图所示。

注意：操纵光谱仪的人在记录光谱数据前要观察曲线的形状，如果曲线

形状比较正常，且比较稳定的情况下，拍下空格键，记录曲线。灰板、遮挡灰板、

水体、天空光的DN值光谱形状如下图所示。这4种光谱都在550nm附近有个很

高的反射峰；水体在大于1000nm的短波红外的值非常接近于0；灰板、遮挡灰板

和天空光在短波红外的值大于0，且呈现3峰夹2谷的形状。

便携式ASD光谱仪参数

FieldSpecPro型光谱仪是美国分析光谱设备(ASD)公司主要的野外用高光谱测量设备。整台

仪器重量7.2公斤，可以获取350~2500nm波长范围内地物的光谱曲线，探测器包括一个用

于350-1000nm的512像元NMOS硅光电二极管阵列,以及两个用于1000-2500nm的单独的

热电制冷的铟-镓-砷光电探测器。

基本技术参数：

线性度：+/-1%

波长精度：+/-1nm@700nm

波长重复性：在校准温度的+/-10C°范围内优于+/-0.3nm.

光谱分辨率:3nm@700nm,10nm@1400nmand2100nm.

采样间隔:在350-1000nm范围内为1.4nm，在1000-2500nm范围内为2nm

扫描时间：固定的扫描时间为0.1秒,光谱平均最多可达31,800次

等效辐射噪声):UV/VNIR(紫外到近红外)1.4x10-9W/cm2/nm/sr@700nm

NIR(近红外)2.4x10-9W/cm2/nm/sr@1400nm

NIR(近红外)8.8x10-9W/cm2/nm/sr@2100nm

便携式光谱仪是“我国典型地物