试验1地物光谱检验测试

1、实验1地物光谱检验测试实验1可见光与近红外波谱测试1.1 实习归纳依照国家光谱数据库数据测试参照标准选择典型进行地物反射、发射光谱测试。依照 所测的光谱曲线特点选择最正确遥感波段和最正确遥感时间。1.2 实习目的 掌握地物反射、发射光谱特点的基本看法，特点；掌握典型地物光谱的测试方法和实验数据解析办理的基本流程和方法； 解析影响地物波谱特点测定的要素；认识地物表面不相同几何情况、含水情况、 风化情况、粗糙程度对反射、发射光谱的影响；认识多种地物光谱随时间变化 的特点与规律；认识入射和察看角度变化对地物光谱的影响。 培养学生理论联系本质及知识的综合运用能力，为后续专业课程学习创办条件。1.3 实

2、习任务测量试验区的植被、水、土壤、道路的光谱特点。要求测定不相同植被、水、土壤、道路的波谱特点曲线，即每类地物最少选择5个小类（或样本）。 清水、营养化水、污染水反射光谱、发射光谱测试与特点解析； 不相同覆盖度、不相同长势植被覆盖反射光谱、发射光谱测试与特点解析；1 / 10实验1地物光谱检验测试 城乡非自然目标反射光谱、发射光谱测试与特点解析；土壤反射光谱、发射光谱测试与特点解析；岩石反射光谱、发射光谱测试与特点解析。要求：上述 5个实验依照详细情况必作2个，选作 1个1.4 设备（软件）及资料准备1.4.1 实习设备及软件测定地物反射光谱特点的仪器是可见光、近红外光谱仪。仪器由收集器、分光

3、器、探 测器和显示或记录器组成。测定地物发射光谱特点的仪器是热红外波谱仪、热红外辐射 计。1.4.2 实习前准备工作1.4.2.1光谱测试仪器的标定测量仪器在收集数据前必定经过指定的定标实验室的定标检测，检验仪器的工作性 能。仪器的定标在室内定标和实验场所现场定标，弁在提交数据时附上相应测量仪器的定 标报告。若对同一种典型地物（农作物、岩矿、水体等）的相同察看项目采用不相同型号的 测量仪器，则必定在察看实验前到指定的实验室或实验场进行一致校准和比对：即在相同 的条件下，同时测量同一目标，进行归一化办理，解析各仪器的误差，以精度高的仪器为2 / 10实验1地物光谱检验测试准，进行误差校订，弁在提

4、交数据时应附上相应测量仪器的比对报告。其中波谱仪与辐射计的性能要求为：(1)可见光、近红外波段波谱仪波谱仪读数时间漂移最大值，在 0.38 1.1 m范围平均不得高出3 %; 波谱仪的读数的线性度误差不得高出1 %;波谱仪在0.38 1.1 m范围波长绝对误差平均不得高出0.8nm。短波红外波段波谱仪在1.1 2.5 m范围波谱仪读数时间漂移最大值，平均不得高出5 %; 波谱仪读数的线性度误差不得高出3%;波谱仪在1.1 2.5 m范围波长绝对误差平均不得高出2.0nm 。热红外波谱仪在4 -20 m范围波谱仪读数的时间漂移最大值，平均不得高出10 %; 波谱仪读数的线性度误差不得高出5% o

5、热红外辐射计(8 12.5 11 m和8- 14 m )热红外辐射计读数的时间漂移最大值，平均不得高出0.2K ;热红外辐射计读数的4次方-线性之间的修正平均误差不得高出5%;热红外辐射计读数的波长绝对误差平均不得高出0.2 m o3 / 10实验1地物光谱检验测试1.4.2.2 数据收集辅助设备的状态检查野外数据收集辅助设备(数码相机，手持GPS定位设备，数据收集终端)采用开机使用模式进行状态检查。选择、联系合适的测试目标与地点。1.4.2.3 实习方式2-3建议每组 4-6 人，可见光-近红外反射光谱测试2-3 人，热红外辐射亮温测试人。 野外分组测试，指导教师巡回检查和集中检查相结合；

6、水体测试选择不相同特点的河流段； 热红外辐射光谱的测试时间为24小时。1.5实验步骤1.5.1 反射、发射光谱测试的基本步骤与方法(1)准备阶段 学习仪器与设备使用说明书，严禁违规操作； 领取仪器，认定责任人； 预置光谱仪器参数、白板参数。注意事项：保护白板的表面不被污染。实测阶段4 / 10实验1地物光谱检验测试进入选择好的测试点；架设光谱仪；用罗盘测量光谱仪察看方向角、俯角弁记录；用罗盘测量太阳方向角、高度角弁记录；收集数据； 非光谱记录内容包括气象、水文、物理、化学和生物学等项，如：风速、风向、目 标物名称、温度、时间、地点、参加人员及详细的分工、天气情况、下垫面情况、仪器运 转情况、特

7、别情况说明等。注意事项 目标物的波谱与其质地亲近相关，因此在记录辅助参数时必定严格、详细地对该目 标进行描述，包括种类、成分、形状、颜色等；每一份记录均需责任人签字。数据办理阶段回放下载光谱数据；计算光谱反射率；绘制不相同目标、不相同时间的光谱反射率曲线。综合解析阶段 利用已有典型地物的标准反射率曲线、较为成熟的模型、先验知识弁结合统计学方 法检验波谱数据；5 / 10实验1地物光谱检验测试 将初步检验结果与相应的非波谱参数结合进行非自然目标的种类解析。1.5.2 Avantes光谱仪测试地物波谱操作方法及实例1.5.2.1 Avantes光谱仪相关参数及使用说明(1)探测面阵：2048x14

8、 ;光纤探头角度25度；准直透镜 0-30度可调；Average表示间隔扫描时间；照标准白板时，反射率值需调整到100% ;Scope模式下，调整积分时间，获得弁保存暗光谱和参照光谱；T模式下，再测暗光谱和参照光谱；若是调整了积分时间和平均次数的情况下，重新获得弁保存暗光谱和参照光谱。1.5.2.2 实验步骤(1)仪器连接/软件安装及参数设置软件的安装将软件光盘插入CD-ROM 中，点击 AvaSoft 7.2 for USB2进行安装 仪器的连接及软件启动将光谱仪、扫描探头与电脑连接好后，第一次使用时会有一个硬件的安装导游，安装6 / 10实验1地物光谱检验测试完成后运行 AvaSoft 7

9、.2 for USB2O软件的界面以以下图所示:灵武BTq a s Q工InU期海口门询mi吕10.03Aycrce蜘僧engtn nmj南i啪u G 3 ft_ u 0G ia fl -u- 0 川t -Hr 1 r I -即 2 1 o Aa 9 7 0 5 4 11Hun。2 JOI.OdO.M10L3的 ECJC TpCWavelength nmfi!KMa制,尸1悟：LAHXBNEWl.HOI Ay曲总 3图 1 AvaSoft 7.2 for USB2软件界面图第一使用File/Start New Experiment创办一个工程，依照需要对其进行命名，其默认扩展名为*.kon ,

10、界面以以下图所示。Enitrr New Ejcpt?nie tn、制itp# ,保葬衣喇J d&t ajN说的女:超工件名建，:俚存高空（I）：保尊t击7 / 10实验1地物光谱检验测试相关参数的设置在Setup菜单中调整Smoothing 参数，为所使用的Fiber/Slit直径选择最优化Smoothing 参数，对于 AvaSpec-2048-USB2光谱仪来说，应将 Smoothing选项设置Smoothing 蓼放般犊量为样条函数.图3系统参数的优化设置为防备气象条件对光谱仪造成的影响，应先针对当前的天气情况，对系统参数进行必然工、一Fs 程度的优化。将光纤探头对准标准白板，点击菜单栏

11、上的口 按钮变换到光谱图模式n&fi(Scope mode),进入Scope 模式；点击 start按钮，获得参照光谱，再按.按钮，系统便会自动调整 积分时间 和用于 光谱平均的次数，也可依照详细情况，进行手动设置。如以下图所示：8 / 10实验1地物光谱检验测试图4地物光谱测试获得暗光谱将扫描探头用探头盖遮住，在Scope模式下，点击EtaZ按钮，获得暗光谱。点击菜单中的File/Save-Dark ,或用鼠标点击屏幕左上方的黑色框,以便保存暗光谱。获得参照光谱将探头垂直对准标准白板，在Scope 模式下，经过菜单项选择择File/Save或者点击屏幕左上方的白色框，以便保存参照光谱。测定地物的反射波谱T第一，点击菜单栏中的按钮，进入 Transmittance 模式，再将探头对准标准白板以获得当前模式下的参照光谱弁储藏；再将光谱仪的探头对准待测地物，获得地物的反射波谱曲线。Reference保存波谱豆可以选择菜单中的File/Save Experment ,也许点击工具条中的按纽，以便保存当前所察看的地物波谱。查察保存的光谱E1K点击 菜单，选择 display saved graph以以下图所示9 / 10实验1地物光谱检验测试图5鼠标单击需 要显 示的