ASD光谱仪使用简介(FieldSpec4)PPT文件格式下载.pptx

1、在250-3000nm波段内，地物主要反射太 阳辐射的电磁波，地物本身的热辐射可以忽略不计。反射率（）：地物的反射能量与入射总能量的比，即=（P/P 0）100%。表征物体对电磁波谱的反射 能力。反射率是可以测定的。地物在不同波段的反射率是不同的，利用地物反射率 的差别，可以判断地物的属性。,渠道科技集团,辐射亮度,辐射亮度，表示的是面辐射源上某一点在一定 方向上的辐射强弱，单位是W/sr瓦每平方米 每球面度。FS4测量的辐射亮度，指的是每个波长度上的 能量总值，单位是W/sr/nm瓦每平方米每纳 米每球面度。利用余弦接收器探头还可以测量辐射照度。辐 射照度是一个从放射源向平面状物体照射时，每

2、单位面积所得到的放射束数量的物理量，单 位是瓦特每平方米每纳米（W/m2/nm）,渠道科技集团,渠道科技集团FieldSpec4 地物波谱仪主要由手提电脑，观测主机，手枪 式把手，光纤光学探头及连接数据线，校准白板组成。FieldSpec4加上野外背包非常便于野外携带；0.35-2.5的光 谱范围以及8nm的光谱分辨率,它能在手提电脑上实时持续 显示并保存测量光谱，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。,渠道科技集团2、优化白板由于直接测量反射率收到光照和样品本身特性的影响，使用已知反射率的白板，作为参照物，首先测量白板 对当前状态下入射光源的反射率，配置的白板有相应

3、 的校准文件，用于计算被测物的测量结果，校准白板 的反射率达到99%。（下图为探头和手枪式握柄）,3、野外测量（1）准备工作。,测量过程。数据分析。,渠道科技集团,（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；光谱仪需要预热15分钟左右，如果需要更加精细 的测量，则预热要80-90分钟；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 confi

4、guration）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）,渠道科技集团,渠道科技集团暗电流平均（Dark Current）：意思就是看不见的干扰，指的 是电子仪器本身带来的辐射。白板平均采集数（White Reference）：对基准白板的反射采集 平均数，一般对应被测物光谱采集数。光谱平均采集数（Spectrum Avg）：表示一次采集的快慢，10 表示1秒测量10次，可在1-100内设置，越大则采集时间越长，精度越好，去噪越好，耗电越大。,RS3软件介绍,RS3 是一款基于Windows的程序软件，兼容Windows 95,98

5、,2000,ME,NT,XP 以及Vista，但是系统语言必须是 英语。有两个版本，但据老外讲没有什么区别，实际我们 使用中也没发现有啥区别。,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。,渠道科技集团,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,渠道科技集团,连接设置,主机与电脑

6、的连接可以是通过电缆的有线连接，也可以是无线WIFI连接。软件开启就会自动搜 索设备。出厂设置主机的IP地址为无线地址：10.1.1.77，有线连接的IP地址：10.1.1.11，推荐使用无线 连接，方便操作。采用无线连接的时候，电脑的无线连接设定IP 为10.1.1.76。有线连接设定电脑IP为10.1.1.0,渠道科技集团,（2）测量过程,2.1 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。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。,渠道科技集团,RS3软件优化校准仪

7、器,将探头对准白板优化仪器（Ctrl-O或者点击 OPT图标）,渠道科技集团,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,渠道科技集团,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,渠道科技集团,探头距离,光纤探头可以更换，配置的裸光纤，是25视角的，厂家 还有很多，比如8等。根据视角的大小，那么在测量的 时候，探头到被测物的距

8、离等有关系，如下图：其中X=探头到被测物的距离，A就是视角，D是镜头直径，Y就是被测物在镜头视野内的直径大小。在近距离，小于1米的范围内，采用公式：Y=2*X*Tan（A/2）在远距离，大于1米的范围内，采用公式：Y=D+2*X*Tan（A/2）,渠道科技集团,2.2 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。,渠道科技集团,RS3绝对反射比,绝对反射比仅仅用于已定标的白板,渠道科技集团,2.3 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

9、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）,渠道科技集团,2.4 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）,渠道科技集团,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）,渠道科技集团,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,渠道科技集团,RS3x,y坐标

10、,渠道科技集团,RS3屏幕冻结,渠道科技集团,RS3GPS,渠道科技集团,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,渠道科技集团,（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）,渠道科技集团,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

11、：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。,渠道科技集团,野外测量方法与工作规范,测试方法：在上午11：3014：30（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,渠道科技集团,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

12、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,渠道科技集团,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,渠道科技集团,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

13、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,渠道科技集团,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,渠道科技集团,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,渠道科技集团,