光纤式高光谱剖面测量系统
发布时间：2022-01-25 10:49
二类水体光学特性研究,特别是高光谱特性研究,是提升中国水色遥感水准的基本条件之一,但商品光谱仪难以应用于混浊水体表观光学特性的测量。本研究通过光纤将水下的光信号引至水面上的光谱仪,使本来专为水面上使用的光谱仪扩展为能够进行水下光学测量的剖面光谱仪,开发出一套适用混浊水体的高光谱剖面测量系统。系统主要包括:1)测量范围从350nm到1050nm的便携式高光谱仪（GER1500,512波段）;2)15m的PCS光纤（芯径0.6mm,两端SMA端子）,并配合一个自制连接头,使光纤接头能够尽可能地靠近GER1500光谱仪的光栅;3)质量轻、体积小并具有足够强度的浮子装置,为系统水下部分提供海面零基准;4)空气中可见光及近红外波段反射率近于100%的水下漫反射板,通过其对下行光的反射使本来方向朝下的光纤探头进行下行光信号测量;5)笔记本电脑,用来实时获取水下探头的深度数据和光谱数据。运用本套系统,分别对内陆富营养化淡水水体（厦门大学芙蓉湖）、近岸混浊水体（福建沿岸）和远岸清洁水体（台湾海峡）进行了测试。大部分数据显示,水下上行光和下行光对深度有良好的指数衰减;水面下遥感反射率rrs0-...
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤与光谱仪接头
可以符合光谱测量的要求(详见附录1)。2.2.4限定光纤视场角在厂家订购光纤时，同时定购了一镜头配件(图2.3)，用于限定入射光纤探头的视场角，但由于镜头不防水，故利用针筒在镜头内部注入纯净水以平衡内外压强，并用黑色玻璃胶封边防水。由于注水后镜头内部折射率发生变化，故重新调整凸透镜与光纤探头的距离，使外界平行光入射透镜后，会聚于光纤探头一点。通过这些调整，简单实现了防水镜头，在同为采集平行光信号的情况下，镜头起了增大信号的作用。图2.3镜头配件 Fig.23Theaceesso叮lens
第二章光纤式高光谱剖面仪的设计与实现2.2.5上行光与下行光的测量测量上行光信号时，上行光通过光纤探头直接进入表面光谱仪，见图2.4。通过加装一块反射率为100%的漫反射板来实现下行光的测量(图中因镜头损坏故下图中只有裸露的光纤接头，而无水下镜头;漫反射板为旧板，已被沾污，下文除非特殊说明，否则均为完好新漫反射板)，如图2.5所示。加装一块在空气中反射率为100%的漫反射板在光纤探头下方1。m处，这样，理论上讲下行光照到白板上后，会实现向上任意方向漫反射，其中有一定角度范围内的光将进入光纤探头，而由漫反射板某一角度内的辐射率，可以推出整个半球面内的向下辐照度。由此实现了下行光的测量。为了保证不受太阳耀斑的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]渤海和北黄海水色光谱的特征分析[J]. 周良明,刘玉光,郭佩芳. 海洋通报. 2005(02)
[2]黄、东海区光谱漫衰减系数特性研究[J]. 彭海龙,孙从容,张正,邵岩. 海洋通报. 2004(04)
[3]水体光谱测量与分析Ⅰ:水面以上测量法[J]. 唐军武,田国良,汪小勇,王晓梅,宋庆君. 遥感学报. 2004(01)
[4]水下光谱辐射测量技术[J]. 王项南. 海洋技术. 2003(02)
[5]海洋光学遥感技术的发展和前沿[J]. 潘德炉,李炎. 中国工程科学. 2003(03)
[6]光谱仪测量离水辐射率的处理方法[J]. 李铜基,唐军武,陈清莲,任洪启. 海洋技术. 2000(03)
[7]东海试验区水体光谱特性现场测量与数据分析[J]. 陈清莲,唐军武,王项南,任洪启. 海洋技术. 1999(03)
[8]海洋光学遥感与海洋高光谱特性研究[J]. 李武,辛海英,葛运国. 海洋技术. 1997(03)
[9]中国海洋水色遥感十年[J]. 吴培中. 国土资源遥感. 1994(02)
本文编号：3608403
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤与光谱仪接头
可以符合光谱测量的要求(详见附录1)。2.2.4限定光纤视场角在厂家订购光纤时，同时定购了一镜头配件(图2.3)，用于限定入射光纤探头的视场角，但由于镜头不防水，故利用针筒在镜头内部注入纯净水以平衡内外压强，并用黑色玻璃胶封边防水。由于注水后镜头内部折射率发生变化，故重新调整凸透镜与光纤探头的距离，使外界平行光入射透镜后，会聚于光纤探头一点。通过这些调整，简单实现了防水镜头，在同为采集平行光信号的情况下，镜头起了增大信号的作用。图2.3镜头配件 Fig.23Theaceesso叮lens
第二章光纤式高光谱剖面仪的设计与实现2.2.5上行光与下行光的测量测量上行光信号时，上行光通过光纤探头直接进入表面光谱仪，见图2.4。通过加装一块反射率为100%的漫反射板来实现下行光的测量(图中因镜头损坏故下图中只有裸露的光纤接头，而无水下镜头;漫反射板为旧板，已被沾污，下文除非特殊说明，否则均为完好新漫反射板)，如图2.5所示。加装一块在空气中反射率为100%的漫反射板在光纤探头下方1。m处，这样，理论上讲下行光照到白板上后，会实现向上任意方向漫反射，其中有一定角度范围内的光将进入光纤探头，而由漫反射板某一角度内的辐射率，可以推出整个半球面内的向下辐照度。由此实现了下行光的测量。为了保证不受太阳耀斑的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]渤海和北黄海水色光谱的特征分析[J]. 周良明,刘玉光,郭佩芳. 海洋通报. 2005(02)
[2]黄、东海区光谱漫衰减系数特性研究[J]. 彭海龙,孙从容,张正,邵岩. 海洋通报. 2004(04)
[3]水体光谱测量与分析Ⅰ:水面以上测量法[J]. 唐军武,田国良,汪小勇,王晓梅,宋庆君. 遥感学报. 2004(01)
[4]水下光谱辐射测量技术[J]. 王项南. 海洋技术. 2003(02)
[5]海洋光学遥感技术的发展和前沿[J]. 潘德炉,李炎. 中国工程科学. 2003(03)
[6]光谱仪测量离水辐射率的处理方法[J]. 李铜基,唐军武,陈清莲,任洪启. 海洋技术. 2000(03)
[7]东海试验区水体光谱特性现场测量与数据分析[J]. 陈清莲,唐军武,王项南,任洪启. 海洋技术. 1999(03)
[8]海洋光学遥感与海洋高光谱特性研究[J]. 李武,辛海英,葛运国. 海洋技术. 1997(03)
[9]中国海洋水色遥感十年[J]. 吴培中. 国土资源遥感. 1994(02)
本文编号：3608403
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3608403.html
