[實用新型]水面上光譜測量的多角度觀測支架

有效

• 申請號: 201220531090.3
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN202836761U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 周斌;凌在盈;王繁;竇文潔;潘玉良
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01N21/25;G01D11/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于地球、空間及海洋工程技術領域，涉及一種觀測支架，尤其是一種水面上光譜測量的多角度觀測支架。

背景技術

水色遙感的應用經驗表明，影響水色反演精度的因素除大氣校正外，另一個主要原因是對各水體的光譜特征不夠了解，缺乏針對性的反演算法，特別是近岸及內陸成份復雜的二類水體。要了解水體的光譜特征，必須進行精確的現場光譜特性測量。水體光譜特性的精確測量是水色遙感的基礎。

水體光譜的現場測量從方法上可分為兩類：剖面測量法和水面之上測量法。剖面法對于淺海和較渾濁水域的誤差較大，對于我國水色遙感研究者而言，目前較為有效的方法是水面之上測量法（唐軍武等，2004）。水面之上測量法（Above-water?method）是采用便攜式光譜儀（如專門用于水體光譜測量的ASD?FieldSpec?Dual?VNIR），在經過嚴格的定標前提下，通過合理安排觀測幾何和設置測量積分時間，對水面反射輻亮度、天空光輻亮度、標準板反射輻亮度和/或下行輻照度進行測量。

水面之上光譜測量方法受觀測幾何、太陽反射、天空光反射等影響較大，消除周圍環境影響的方法主要有兩步：一是在測量時采用嚴格設計的幾何觀測方法來盡可能避免太陽耀光等影響；二是在數據處理中采用多種修正方法來消除殘余太陽耀光、天空光反射成分以及云和周圍建筑物的影響。

為避開太陽直射反射和觀測平臺陰影對水體表面光場的破壞，光譜儀在現場的觀測幾何按以下方式設定：儀器觀測平面與太陽入射平面的夾角90°≤φ_v≤135°（背向太陽方向）；儀器與海面法線方向的夾角30°≤θ_v≤45°，儀器視場角≤20°。這樣可避免絕大部分的太陽直射反射，如果測量在船上進行，則可以減少船體陰影和波浪的影響。

目前，水面之上光譜測量方法在測量光譜時，所采用的觀測支架大多只是一根水平桿,其一端安裝光譜儀光纖探頭的槍式手柄，無法達到快速、精確地實現上述觀測幾何的要求。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種水面上光譜測量的多角度觀測支架，該觀測支架結構簡單、使用方便。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本實用新型包括水平主桿、水平副桿、刻度圓盤、指針、探頭固定桿、光纖探頭槍式手柄。

水平主桿的一端與水平副桿的一端活動連接，且水平主桿和水平副桿的該連接端的夾角可靈活調整；刻度圓盤的中心活動連接在水平主桿和水平副桿的連接端，整個刻度圓盤可水平轉動，且中心連接處固定有一根垂直向上的指針；水平副桿的另一端與探頭固定桿活動連接，光纖探頭槍式手柄通過可旋螺釘與探頭固定桿活動連接。

所述的水平副桿長度為30公分，水平主桿的另一端懸空，且水平主桿長度可伸縮調節。

所述的光纖探頭槍式手柄可通過探頭固定桿進行向上或向的靈活調整；同時，探頭固定桿與光纖探頭槍式手柄的角度也可靈活調整為光譜觀測幾何角度。

所述的探頭固定桿能夠垂向360o旋轉；

所述的水平主桿（1）、水平副桿（2）、探頭固定桿（5）均采用強度高但抗蝕性強、輕度高的鋁合金材料制作而成。

本實用新型有益效果如下：

本實用新型可以根據觀測平臺的位置，調節水平主桿的長度，從而避免觀測平臺自身陰影與反射對水面光場的影響；同時根據刻度圓盤上標有圓周角度，中心固定指針用以顯示太陽入射方向，刻度圓盤用于指示進行水平副桿與水平主桿夾角的調整，以達到光譜觀測幾何所要求的理想觀測方位角（如與太陽入射方位成135o夾角）；水平副桿活動連接能夠垂向360o旋轉的探頭固定桿，光纖探頭槍式手柄又活動連接于探頭固定桿，從而可以靈活調整光纖探頭與水面法線方向的夾角，以實現光譜觀測幾何所要求的理想觀測天頂角（如與水面法線夾角成40o）；水平副桿活動連接能夠垂向360o旋轉的探頭固定桿，從而可以靈活調整光纖探頭槍式手柄的觀測朝向，以實現在水面反射測量（探頭朝下）和天空散射測量（探頭朝上）之間的快速轉換，減少時間間隔。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖中，水平主桿1、水平副桿2、刻度圓盤3、指針4、探頭固定桿5、光纖探頭槍式手柄6。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。