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地物光谱仪测试规范和测量要求都有哪些

时间:2019-12-28 点击次数:67
  地物光谱仪是一门弱信号分析技术,即从一个很强的背景信号中提取出相对较弱的有用信息,得到分析结果,因此信噪比是地物光谱仪非常重要的指标,直接影响分析结果的准确度和精确度。
 
  为了使地物光谱仪数据可靠和高的质量,使数据便于对比和应用,有必要提出地物光谱测试规范和测量要求。
 
  1仪器的标准和标定
 
  1.1光谱分辨率
 
  实用分辨宽度对0.04~1.10μm小于5nm,1.1~2.5μm小于15nm。对于FieldSpec?誖HandHeld手持便携式光谱分析仪,起始波长为325nm,终止波长为1075nm,波长步长为1nm,则光谱分辨率取3nm。
 
  1.2线性标定
 
  线性动态范围有3个量级,zui大信号对应为0.8~1.0,太阳常数照明的白板(<90%)峰值响应输出。线性误差小于3%(回归误差)。
 
  1.3光谱响应度的标定
 
  反射率小于、等于15%(大于1%)的目标,信噪比应大于10。反射率大于15%的目标,信噪比应大于20。
 
  2野外测定方法与工作规范
 
  2.1目标选取
 
  选取测量目标要具有代表性,应能真实反映被测目标的平均自然性。对于植被冠层及用物的测量应考虑目标和背景的综合效应。
 
  2.2能见度的要求
 
  对一般无严重大气污染地区,测量时的水平能见度要求不小10km。
 
  2.3云量限定
 
  太阳周围90°立体角,淡积云量,无卷云、浓积云等,光照稳定。
 
  2.4风力要求
 
  测量时间内风力小于5级,对植物,测量时风力小于3级。
 
  2.5测量方法
 
  在11时30分至14时30分进行测量,每种地物光谱测量前,对准标准参考板进行定标校准,得到接近100%的基线,然后对着目标地物测量;为使所测数据能与卫星传感器所获得的数据进行比较,测量仪器均垂直向下进行测量。
 
  3野外光谱测量注意事项
 
  野外光谱测试的基本要求是在晴天中午前后进行,风力不超过5级,如果测试土壤光谱,必须在雨过3d以后进行。为了使数据具有代表性,要仔细比较选择被测地物,对同一种地物测量多次,保证测试结果准确可比。
 
  3.1仪器的位置
 
  仪器向下正对着被测物体,至少保持与水平面的法线夹角在±10°之内,保持一定的距离,探头距离地面高度通常在1.3m,以便获取平均光谱。视域范围可以根据相对高度和视场角计算。如果有多个探头可选,则在野外尽量选择宽视域探头。测量植物冠层光谱时,注意测量zui具代表性的物种。
 
  3.2传感器探头的选择
 
  当野外地物范围比较大,物种纯度比较高、观测距离比较近时,选用较大视场角的探头;当地物分布面积较小时,或者物种在近距离内比较混杂,或需要测量远处地物时,则选用小视场角的探头。
 
  3.3避免阴影
 
  探头定位时必须避免阴影,人应该面向阳光,这样可以得到一致的测量结果。野外大范围测试光谱数据时,需要沿着阴影的反方向布置测点。
 
  3.4白板反射校正
 
  天气较好时每隔几分钟就要用白板校正1次,防止传感器响应系统的漂移和太阳入射角的变化影响,如果天气较差,校正应更频繁。校正时白板应放置水平。
 
  3.5防止光污染
 
  不要穿带浅色、特色衣帽,如果穿戴白色、亮红色、黄色、绿色、蓝色的衣帽,就会改变反射物体的反射光谱特征。
 
  要注意避免自身阴影落在目标物上。当使用翻斗卡车或其他平台从高处测量地物目标时,要注意避免金属反光,如果有,则需要用黑布包住反光部位。
 
  3.6观测时间和频度
 
  光谱测试应在10~14时之间完成,并在无云晴朗的天空下进行,尽量避免过早或过晚。在时间许可时,尽量多测一些光谱。每个测点测试5个数据,以求平均值,降低噪声和随机性。
 
  3.7采集辅助数据
 
  在所有的测试地点必须采集GPS数据,详细记录测点的位置、植被覆盖度、类型以及异常条件、探头的高度,配以野外照相记录,便于后续的解译分析。

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