背景簡介
水體光譜特性包括兩個方面,表觀光學特性(AOPs)和固有光學特征( IOPs)。表觀光學特性(AOPs)是隨光照條件變化而變化的水體光學特性。水色遙感既是對表觀光學量的測量與分析?,F(xiàn)場表觀光譜的測量從方法上可分為兩類:剖面測量法和水表面以上測量法。兩種方法相對獨立,適用范圍上具有互補性。
水色遙感一般要求表觀光譜特性的測量必須能夠?qū)С鲭x水輻射率LW、歸一化離水輻射率LWN、遙感反射率Rrs、和剛好處于水面以下0ˉ深度的輻照度比R 等。國際上有關水色的測量規(guī)范中,僅有針對大洋一類水體的。中國的近岸水體和湖水絕大部分是二類水體,針對二類水體的測量,我國著名學者唐軍武等提出了水面以上光譜測量的方法。
水面之上法簡介
利用光譜儀進行水面以上光譜測量。
觀測幾何:因為離水輻射率LW在天頂角0°- 40°范圍內(nèi)變化不大,所以為避開太陽直射反射( Sunglint, Specular reflection) 和船舶陰影對光場的破壞。建議儀器觀測平面與太陽入射平面的夾角90°≤v≤135°(背向太陽方向) , 儀器與海面法線方向的夾角30°≤v≤45°。目前國際水色SIMBIOS 計劃中推薦采用v=135°,v≤40°。
離水輻亮度的測量:在避開太陽直射反射、忽略或避開水面泡沫的情況下, 光譜儀測量的水體光譜數(shù)據(jù)為:LSW = LW+ rLsky。其中LW 為離水輻亮度, Lsky 天空漫散射光不帶有任何水體信息,必須去掉, r= 2.1% - 5%。r為氣--水界面對天空光的反射率,取決于太陽位、觀測幾何、風速風向或海面粗糙度等因素。由此可得離水輻亮度為LW=Lsw - r Lsky。
海表入射總輻照度Ed(0+)或Es測量:可由測量標準板(Plaque)的反射而得,或者使用輻照度光譜儀測量得到。遙感反射率計算公式:Rrs= LW/ Ed (0+)。
AWRMMS水面輻射移動測量系統(tǒng)介紹
水面輻射移動測量系統(tǒng)是一款水色遙感表觀光學特性測量儀器,可用于各種船舶觀測、攜帶方便,將采集的表觀光譜信息,記錄在本地存儲單元,并通過網(wǎng)絡自動上傳至預設的服務器。該測量系統(tǒng)完全按照水面之上法原理進行系統(tǒng)設計和布局。
核心優(yōu)勢
1、系統(tǒng)包含3臺光譜儀,2臺輻亮度光譜儀與水面法線方向夾角相同(可根據(jù)需要調(diào)節(jié)角度30°≤v≤45°),一臺測量LSW,一臺測量Lsky。根據(jù)公式即可得到LW。 2、Es由1臺輻照度光譜儀直接測得,省去傳統(tǒng)測標準反射板的復雜操作。
3、系統(tǒng)自帶日射標尺,根據(jù)太陽位置調(diào)整觀測平面即可與太陽入射平面的夾角達到規(guī)范要求(90°≤v≤135°)。
3、集成GPS,獲取測量位置經(jīng)緯度信息。
5、控制器內(nèi)置大容量鋰電池,現(xiàn)在無需外接電源,一鍵式測量,操作簡便。
6、配套遙感反射率計算軟件,可變參數(shù)可自由設置,靈活性強。
主要參數(shù)
光譜儀
波長范圍:320-950nm
光譜通道:190個
光譜間隔:3.3nm
光譜精度:0.3nm
積分時間:4ms-8s(可自動)
光譜儀
數(shù)據(jù)存儲方式:云存儲和本地同步存儲
遠程通信:GPRS數(shù)據(jù)傳輸,3G/4G全兼容
本地接口類型:插拔式卡槽
系統(tǒng)供電:內(nèi)置鋰電池,充電至全滿需要6小時,充滿后可連續(xù)工作48小時
防護等級:IP67
云臺角度分辨率:≤5°
基座:三腳架,萬向夾基座
云臺姿態(tài):同步獲取云臺姿態(tài)參數(shù)
測量桿長度:1.5m/段, 2段
角度可調(diào)范圍:水平角:-180° ~ 180°
測量間隔時間:本地一鍵測量;也可手動設置
GPS定位精度:≤1.5米
環(huán)境工作溫度:-30℃~50℃
環(huán)境工作濕度:0~100%,不結露狀態(tài)
重量:總重小于35kg(含探頭、支架、控制箱和電池)