光谱仪使用简介学习教案课件

,#,单击此处编辑母版标题样式,会计学,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,会计学,1,光谱仪使用简介,会计学1光谱仪使用简介,FieldSpec,分光仪主要由附属手提电脑，观测仪器，手枪式把手，光纤光学探头及连接数据线组成。,FieldSpec,重量只有,8kg,，非常便于携带；,0.35-2.5,的光谱范围以及,10nm,的光谱分辨率,它能在手提电脑上实时持续显示测量光谱，使测量者在测量过程中依据即时反馈的光谱图像获取需要的测量数据。,第1页/共29页,FieldSpec 分光仪主要由附属手提电脑，观,（,1,）准备工作。,（,2,）测量过程。,（,3,）整理工作。,第2页/共29页,（1）准备工作。第2页/共29页,（,1,）准备工作。,光谱仪、计算机充电：光谱仪电量不足时红灯闪亮，充满电后绿灯亮；如果黄灯闪亮则说明过热，需要等待一段时间；,安装适当的镜头或其他附件（如,GPS,、余弦接受器等），并准备好白板；,依次打开光谱仪电源及计算机电源，并启动相应,RS3,软件；,在软件上选择相应的镜头并调整光谱平均、暗电流平均和白板采集平均次数（,Control/adjust configuration,）,在软件中选择或填写需要存储数据的路径、名称和其他内容（,Control/spectrum save,）,第3页/共29页,（1）准备工作。第3页/共29页,RS3,软件介绍,RS3,是一款基于,Windows,的程序软件，兼容,Windows 95, 98, 2000, ME, NT, XP,以及,Vista,-RS3,用于优化,FieldSpec,仪器以及采集下列数据,:,Raw DN,、反射率、辐射亮度,/,辐射照度,-,所有采集的数据均为,ASD,文件格式，并可以使用,ViewSpec Pro,软件打开并进行后处理,第4页/共29页,RS3软件介绍RS3 是一款基于Windows的程序软件，兼,等待连接,确定仪器和定标信息,调整,配置,光谱平均次数,Spectrum average,暗电流平均次数,Dark current average,白板平均次数,White reference average,RS3,软件配置,第5页/共29页,等待连接RS3软件配置第5页/共29页,（,2,）反射率测量过程,镜头对准白板，点击,OPT,进行优化（注意：白板必须充满镜头视场。工作过程中特别是开始工作的前半个小时内每隔一定时间做一次优化并且注意每隔,35,分钟采集一次暗电流，测量暗电流按,DC,）。,镜头仍然对准白板，点击,WR,采集参比光谱。此时，软件自动进入反射率测量状态。,镜头移向被测目标，按空格键存储采集到的目标反射光谱。,第6页/共29页,（2）反射率测量过程第6页/共29页,RS3,软件优化仪器,将镜头对准白板优化仪器,(Ctrl-O,或者点击,OPT,图标,),第7页/共29页,RS3软件优化仪器将镜头对准白板优化仪器 (Ctrl-O或者,反射率测量模式,镜头对准白板后采集白板参比,( F4,或者点击,WR,图标,),间隔一定时间即采集白板参比,环境变化越频繁则采集白板次数越高,RS3,反射率测量,第8页/共29页,反射率测量模式RS3反射率测量第8页/共29页,FieldSpec 3,FieldSpec 3,系列,便携式地物波谱仪是,美国,ASD(Analytical Spectral Devices., Inc),公司的最新旗舰产品,，适用于从遥感测量，农作物监测，森林研究到工业照明测量，海洋学研究和矿物勘察的各方面应用。操作简单，软件包功能强劲。,此仪器可用做测量辐射度，,CIE,颜色，光谱反射率和光谱透过率。,规 格,参 数,型 号,FieldSpec 3 JR,波长范围,350-2500nm,光谱采样间隔,1.377nm (350-1050nm),2nm (1000-1500nm),光谱分辨率,3nm700nm,30nm1400,2100nm,第9页/共29页,FieldSpec 3FieldSpec 3系列便携式地物波,光谱采集过程,测量光照参考板（一般为,Raw DN,值），测参考板,2,次，每次,5,条平均,测量遮阴参考板,2,次，每次,5,条平均,测量光照地物，探头高度按照观测目标确定，每次,5,条平均,测量遮阴地物，探头高度同上，每次,5,条平均,第10页/共29页,光谱采集过程第10页/共29页,（,2,）绝对反射比测量过程,在,Control/Adjust configuration,菜单下选择,Absolute reflectance,下面的步骤与反射率测量相同。,第11页/共29页,第11页/共29页,RS3,绝对反射比,绝对反射比,仅仅用于已定标的白板,第12页/共29页,RS3绝对反射比绝对反射比第12页/共29页,（,2,）辐射照度测量,(Irradiance),测量过程,镜头对准天空或者地面，点击,OPT,优化仪器参数；,点击,RAD,直接进入辐射亮度测量状态；,按空格键存储目标光谱（或者自动存储）,第13页/共29页,第13页/共29页,（,2,）辐射亮度测量,(Radiance),测量过程,镜头对准白板或照明目标点击,OPT,图标进行优化，优化后点击,RAD,图标进入绝对测量状态,镜头对准目标,按空格键存储目标光谱（或者自动存储）,第14页/共29页,第14页/共29页,RS3,辐射亮度,/,照度测量,辐射亮度,/,辐射照度测量模式,选择适当的镜头,采集辐射亮度或者辐射照度,( F9,或者点击,RAD,图标,),第15页/共29页,RS3辐射亮度/照度测量辐射亮度/辐射照度测量模式第15页,RS3,抛物线平滑,辐射亮度,/,辐射照度测量模式,使用抛物线平滑,Parabolic Correction,修正检测器连接处产生的台阶,第16页/共29页,RS3抛物线平滑辐射亮度/辐射照度测量模式第16页/共29,RS3,x, y,坐标,第17页/共29页,RS3x, y坐标第17页/共29页,RS3,屏幕冻结,第18页/共29页,RS3屏幕冻结第18页/共29页,RS3,GPS,第19页/共29页,RS3GPS第19页/共29页,RS3,光谱存储,光谱存储,点击,OK,图标存储参数但是不存储光谱,点击开始,Begin Save,图标立即存储光谱,存储屏幕显示的光谱曲线,第20页/共29页,RS3光谱存储光谱存储第20页/共29页,（,3,）整理工作。,测量完成后，可将有关光谱拷贝到,U,盘中待用，或留在原机保存,依次关闭计算机电源及光谱仪电源,取下镜头及其他附件，装好白板，并将光纤探测头整理好，收回到仪器包中（注意光纤不可过硬弯折）,第21页/共29页,（3）整理工作。 第21页/共29页,野外测量方法与工作规范,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。,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于,10 km,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,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。,第22页/共29页,野外测量方法与工作规范目标选取：选取测量目标要具有代表性，应,野外测量方法与工作规范,测试方法：在上午,11,：,30,14,：,30(,北京时问,),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,第23页/共29页,野外测量方法与工作规范测试方法：在上午11：3014：30,野外光谱测量注意事项,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,1.3 m,，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，注意测量最具代表性的物种,第24页/共29页,野外光谱测量注意事项仪器的位置：仪器向下正对着被测物体，至少,野外光谱测量注意事项,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,第25页/共29页,野外光谱测量注意事项传感器探头的选择：当野外地物范围比较大，,野外光谱测量注意事项,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,白板反射校正,：天气较好时每隔,10,分钟就要用白板校正一次，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,第26页/共29页,野外光谱测量注意事项避免阴影：探头定位时必须避免阴影，人应该,野外光谱测量注意事项,防止光污染：,不要穿带浅色、特色衣帽。因穿戴白色、亮红色、黄色、绿色、蓝色的衣帽，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,第27页/共29页,野外光谱测量注意事项防止光污染：不要穿带浅色、特色衣帽。因穿,野外光谱测量注意事项,采集辅助数据：,必须在测试地点采集,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,第28页/共29页,野外光谱测量注意事项采集辅助数据：必须在测试地点采集GPS数,