[實用新型]一種野外便攜式高光譜地表發射率輔助測量裝置

有效

• 申請號: 201420385980.7
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN204027699U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 吳驊;張雨澤;房世峰;李召良;姜小光;唐伯惠;唐榮林
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種地表發射率輔助測量裝置，尤其涉及一種野外便攜式高光譜地表發射率輔助測量裝置。?

背景技術

地表發射率是地球表層系統過程中一個非常重要的特征物理量，表征了物體向外發射熱輻射的能力，受到地表覆蓋類型，土壤水分，土壤理化性質，植被濃密程度和結構，表面粗糙度和地表起伏等眾多因素的影響。地表發射率是研究全球變化、地表和大氣之間物質和能量交換、全球海洋環流等方面不可或缺的一個關鍵參數，涉及眾多基礎學科和重大應用領域。目前，地表發射率的野外測量主要還是基于地表的輻射傳輸方程，利用熱紅外光譜儀獲得測量的數據，其缺點為：1、人工手動操作，測量步驟繁瑣，費時費力，觀測時間過長以及觀測過程繁瑣容易導致環境輻亮度發生變化，進而使得地表發射率的測量精度具有較大的不確定性；2、地表發射率的測量需要同時去除地表溫度和環境輻亮度的影響，亦即需要獲取觀測時對應的地表溫度和環境輻亮度。由于地表發射率和地表溫度的高度耦合性，導致目前地表溫度的黑體擬合確定方法需要測量者具備一定的地表發射率先驗知識，對于缺乏先驗知識且發射率光譜變異性較大的地物無法有效保證測量精度，可能會導致較大的地表發射率測量誤差。基于上述測量地表發射率存在的缺陷本實用新型提供了一種野外便攜式高光譜地表發射率輔助測量裝置?

實用新型內容

為了解決上述技術所存在的不足之處，本實用新型提供了一種野外便攜式高光譜地表發射率輔助測量裝置。?

為了解決以上技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種野外便攜式高光譜地表發射率輔助測量裝置，它由步進機械導軌、樣本平臺、控制系統、供電系統和機箱五部分組成；?

機箱上表面的一側設置有水平氣泡、底部設置有四個水平調節螺絲；水平氣泡與四個水平調節螺絲相配合用于調整機箱的水平位置；?

機箱上表面和水平氣泡相對應的一側設置有步進電機和導軌移動臺，步進電機通過水平導軌和導軌移動臺相連接；水平導軌貫穿導軌移動臺；?

步進電機和驅動器相連接，驅動器連接在單片機上；單片機和供電模塊、遙控模塊進行有線連接，和PC端發送模塊進行無線連接。?

導軌移動臺的上面設置有樣本平臺，樣本平臺上設置有兩個樣本托盤；樣本托盤各自固定在樣本平臺上挖空形成的兩個矩形框內。?

樣本平臺通過螺絲固定在導軌移動臺上，利用水平導軌的水平移動控制樣本托盤的水平切換。?

機箱上水平氣泡的左側從左向右依次設置有模式切換開關、電源5V開關和電源24V開關，水平氣泡右側設置有電壓顯示表。?

步進機械導軌由水平導軌、導軌移動臺和步進電機構成。?

供電系統由電池組和電線構成，裝于機箱內部，位于電壓顯示表的一側。?

控制系統由無線PC控制模塊、遙控模塊和驅動器組成；無線PC控制模塊由具有接收功能的單片機和PC端發送模塊組成。?

本實用新型的使用，縮短了地表發射率采集時間，提高了采集的效率，并極大降低了兩次觀測過程中環境輻亮度變化對地表發射率測量的影響，從而提高了高光譜地表發射率的野外測量的自動化程度和精度；其所對應的測量方法，擺脫了對地表發射率先驗知識的依賴，在獲取環境輻亮度的基礎上，通過迭代優化的方式，逐步消除地表溫度對地表發射率測量的影響，從而實現地表溫度和地表發射率的高效分離和精確獲取。?

附圖說明

圖1為本實用新型(輔助測量裝置)的結構示意圖。?

圖2為圖1的電路原理框圖。?

圖3為本實用新型測量方法的流程圖。?

圖4為本實用新型地表發射率和地表溫度的迭代優化分離流程圖。?

圖5為目前的地表發射率的測量步驟流程圖。?

圖中：1.機箱；2.樣本平臺；3.樣本托盤；4.水平導軌；5.模式切換開關；6.電源5V開關；7.電源24V開關；8.水平氣泡；9.電壓顯示表；10.水平調節螺絲；11：步進電機；12：導軌移動臺；13：充電接口?

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。?

如圖1所示，本實用新型由步進機械導軌、樣本平臺2、控制系統、供電系統和機箱1五部分組成。?

機箱1上表面的一側設置有水平氣泡8、底部設置有四個水平調節螺絲10，水平氣泡8與四個水平調節螺絲10相配合用于調整機箱的水平位置。機箱1上水平氣泡8的左側從左向右依次設置有模式切換開關5、電源5V開關6和電源24V開關7，右側設置有電壓顯示表9。?