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如何准确的进行野外光谱测量?

在野外进行光谱测量,是一件非常辛苦的事情。

在烈日的暴晒下,在蚊虫的骚扰中,满身的汗水和疲惫,还吃不上中午饭……

这还不是最惨的,最惨的就是经历了这么多,测量的数据还不准确。如何能准确的进行野外光谱测量?让数据值更准确呢。

 

其实也不是很难,只要牢牢记住一个首要基本假设,一致性。

这个首要基本假设就是,测量参考板和测量目标地物时环境条件是一致的。

两次测量的入射光能量是一致的,测量反射光的角度也是一致的。

不一致就会带来一定的误差,误差积累到一定程度,数据的准确性就不好了,也就让我们的辛苦白费了。

 

测量反射角度一致,这个简单,一般我们都要求看水平泡,垂直向下测量。

比较难的是入射光的能量一致。入射光有三个主要来源,这是操作者在测量时,要时刻关注的。

图片1.png 

太阳直接照射,最主要入射来源;
天空漫反射,经过大气散射之后的那部分照射,能量分布于直接照射有所不同,短波辐射更多一些;

 C 周围物体反射光,因为离得近,情况复杂,非常值得注意。

 AB都会受到太阳天顶角(测量时间,经纬度),但是云量,水汽浓度的影响是最大的,水汽对太阳辐射在多个波段上有很明显吸收。云量和水汽的快速变化,会严重的破坏入射光的一致性。这种情况下,就要通过频繁的参考板测量来抵消快速变化。

至于多长时间做一次白板校正?

经验派的做法是看天。碧空如洗,10-15分钟,蓝天白云5-10分钟,薄云遮日,2-3分钟,薄云遮日基本上就不适合进行测量了,可以回去打牌了。Dual系统拥有者例外(Dual软件又称FieldSpec双通道数据采集软件)。

   图片2.png

学术派的做法是,测10分钟的白板反射能量,看看变化量有多大。变化1-2%之内,就10分钟一次,变化超过5%,回家打牌了。这种方法,在艰苦的实践过程中,几乎已经被抛弃了。

 

C其实是日常大家最不注意的,往往也是造成数据准确性不佳的主要原因。请予以充分重视。包括大的建筑物,植物,车辆还有操作者本身的反射光都会成为入射光的一部分。如果在测量参考板和测量目标地物时,

周围物体不一致,比如,参考板旁边站了个人,但是测量地物时没有;

或者距离不一致,比如,测量参考板时距离10厘米,测量地物时半米多,测量者反射的光差距就已经很大了;

再或者,相对方位不一致,比如测量参考板时正面对着参考板,测量地物时侧面对着;
与太阳的相对位置不同,比如测量参考板时,参考板在测量者和太阳之间,而测量地物时,测量者在太阳和地物之间。

这些都会破坏入射光一致性假设。最严重的情况,会带来超过20%的误差,足以毁掉测量的准确性。


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