地物光譜儀操作手冊
寒旱所 侯海艷
(以下為個人使用光譜儀經驗,不具有科學的嚴謹性,難免會有錯誤,供參考)
光譜儀是測定地物光譜反射率的一種設備,其探測波長范圍約為330nm~2500nm,也就是從紫外光到中紅外波段。常用光譜儀型號為:Spectral Evolution光譜儀,ASD光譜儀,SVC HR1024光譜儀。在此以Spectral Evolution光譜儀為例。
SE光譜儀主要包含主機、手持PDA、光纖、電腦軟件等組件。別的還有白板,電池兩塊,PDA數據線,光纖手柄。
測量地物光譜有以下幾種形式:
1 主機單獨測量,主機上有前置光學系統(4°,8°,14°視場角),有集成控制面板,可進行光譜測量。但比較麻煩,通常不用這種方式。
2 主機+手持PDA+光纖,光纖視場角為25°,根據地面視場范圍調節探頭與地物的距離,以計算視場范圍內的光譜反射平均值;通過手持PDA控制儀器。這種方式較為方便,常用。
3 主機+電腦軟件+光纖,另一種控制儀器測量的方式為電腦軟件DARWin SP軟件,調節好輸入輸出端口即可,這種方式也是比較麻煩,在不得已的情況下可以使用。
以下是操作步驟和注意事項
操作步驟
1 組裝好光譜儀,打開電源開關,預熱幾分鐘
2 打開PDA,開啟藍牙,打開DARWin SP軟件,在device選項卡中選擇COM 8端口,點擊connect按鈕與光譜儀主機連接,顯示連接成功后即表明連接成功。
3 光譜儀白板校準,將白板平放在地上,面朝太陽,探頭垂直對準白板,距離約10-375px,人體稍微向后側。點擊PDA的scan選項卡中的reference按鈕校準。
4 地物目標測量,調整合適的距離,將探頭對準地物,面朝太陽,點擊PDA的scan選項卡中的target按鈕開始地物波譜測量,待波譜曲線出來之后即是掃描測量完畢。進行下一個目標。
5 收工后及時將地物波譜數據導入電腦中,可用DARWin SP軟件查看光譜數據。
6 整理數據
注意事項
充電:在進行野外測量的前一天晚上要把光譜儀的兩塊電池和PDA都充滿電。
組裝:略
PDA與主機連接:PDA有發射和接收藍牙COM端口,一般不用設置。需要設置的時候可以新建發射和接收端口,才能與主機連接。第一次藍牙連接時需要密碼,密碼為prs3500。
光纖:光纖有1米和5米兩根,測低矮地物可用1米光纖,測較高地物可用5米光纖,光纖可綁在較長的桿上面。一定確保光纖不要窩折,光纖是精密光學部件,很容易折斷,一定要小心。
白板:保持白板清潔,校準完就蓋上。
儀器發熱:測量前儀器要開機預熱幾分鐘,以便穩定。儀器用時間長了就會發熱,背儀器的包可以開個適當大小的口,以便散熱。
服裝:適合穿暗色調衣服,盡量避免人體對光譜的影響。
天氣:光譜測量要選擇無云的晴天,多云天氣不適合測量光譜。
時間:測量光譜時間應選擇在上午10:30到下午14:30之間,這個時間段光照較穩定,光線較強。如果在10點以前測光譜,光譜反射率曲線會很低。
白板校準:白板放平,探頭對準白板中心,避免陰影。每測一個樣方或一塊地要白板校準一次(每隔十五到二十分鐘左右),白板校準時間盡量記錄下來。
探頭與地物距離:當測單獨的葉片時,探頭與葉片距離大概在10-375px左右,葉片背光時,可用手扶著葉片,使陽光能夠照射到葉片上面。測冠層時,探頭與冠層距離大概1m左右。并保持探頭的垂直。
樣本選擇:在樣方內盡量走對角線選擇測量樣本,這樣選出的樣本具有一定的樣方總體的代表性。