[發明專利]一種野外超光譜輻照度儀的現場光譜定標和輻射定標方法

有效

• 申請號: 201810033757.9
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108362374B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 翟文超;李新;鄭小兵;張艷娜;劉恩超;張權;潘琰;閆靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01J1/04
• 分類號: G01J1/04;G01J1/42
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

1.一種野外超光譜輻照度儀的現場光譜定標和輻射定標方法，其特征在于：首先將現場波長傳遞標準具安裝在野外超光譜輻照度儀的遮光運動機構上，利用太陽直射光作為照明光源，結合野外超光譜輻照度儀的現場實測結果，校準野外超光譜輻照度儀的光譜儀模塊的波長，實現野外超光譜輻照度儀的現場光譜定標；利用現場輻射傳遞標準具得到太陽直射光譜輻照度的參考量值，利用野外超光譜輻照度的實測結果得到其光譜輻照度響應度定標系數，實現野外超光譜輻照度儀的現場輻射定標；

所述的現場波長傳遞標準具包括有波長標準板、固定金屬框、壓圈和金屬蓋 板，將波長標準板放入固定金屬框內，并通過壓圈壓緊固定，所述的金屬蓋板可拆卸的安裝 在固定金屬框內，并覆蓋住波長標準板；

所述的實現野外超光譜輻照度儀的現場光譜定標的方法具體如下：首先，利用 野外超光譜輻照度儀內置光譜儀模塊，通過比值法得到波長標準板的現場實測透過率；其 次，實測透過率和經過定標的波長標準板的標準透過率比較，確認吸收峰處標準波長所對 應野外超光譜輻照度儀探測器像元編號的對應關系；最后，參照波長標準板的現場實測透 過率結果，根據波長標準板的標準波長和野外超光譜輻照度儀像元號的對應關系，實現野 外超光譜輻照度儀的現場光譜定標；

所述的通過比值法得到波長標準板的現場實測透過率的方法具體如下：第一 步，將金屬蓋板安裝在固定金屬框上，控制野外超光譜輻照度儀的遮光運動機構運動，當遮 光運動機構呈水平狀態時，采集得到全局光譜輻照度，當遮光運動機構升起，剛好遮擋太陽 直射光時，采集得到天空漫射光譜輻照度，兩者相減得到太陽直射光譜輻照度；第二步，將所述的金屬蓋板拆除，控制野外超光譜輻照度儀遮光運動機構運動，采集得到新的天空漫射光譜輻照度，新的天空漫射光譜輻照度與第一步中測得的天空漫射光譜輻照度相減，得到包含有波長標準板透過率的新的太陽直射光譜輻照度；第三步，第二步得到的太陽直射光譜輻照度與第一步得到的太陽直射光譜輻照度之比即為波長標準板透過率現場比值法實測值；

所述的現場輻射傳遞標準具包括有經過定標的參考板、經過定標的便攜式光 譜輻射計、測量桿、觀測鏡頭、便攜式計算機和手持式遮光板，所述的測量桿固定在三腳架 上，所述的觀測鏡頭和便攜式光譜輻射計分別安裝在測量桿和三角架上，觀測鏡頭的視場 范圍全部落在參考板有效工作區域之內且位于參考板的中心區域，所述的觀測鏡頭通過光 纖與便攜式光譜輻射計連接，便攜式光譜輻射計通過數據線與便攜式計算機連接，用于控 制便攜式光譜輻射計采集光譜輻亮度數據，所述的手持式遮光板位于觀測鏡頭前方，用于 遮擋太陽直射光；

所述的實現野外超光譜輻照度儀的現場輻射定標的方法具體如下：（1）通過便 攜式計算機控制便攜式光譜輻射計采集光譜輻亮度數據，得到半球空間全局光輻射照明參 考板產生的光譜輻亮度測量結果，半球空間全局光輻射為太陽直射光和天空漫射光之和；（2）使用手持式遮光板遮擋太陽直射光，使其陰影完全覆蓋參考板，通過便攜式計算機 控制便攜式光譜輻射計采集光譜輻亮度數據，得到天空漫射光照明參考板產生的光譜輻亮 度測量結果；（3）步驟（1）測得的光譜輻亮度測量結果減去步驟（2）測得的光譜輻亮度測量結果，得到太陽直射光照明參考板所產生的光譜輻亮度結果；（4）利用步驟（3）得到的太陽直射光照明參考板所產生的光譜輻亮度計算結果，聯合參考板的方向反射比因子，計算得到參考太陽直射光譜輻照度；（5）利用步驟（4）得到的參考太陽直射光譜輻照度和通過比值法得到波長標準板的現場實測透過率的方法的第二步得到的太陽直射光譜輻照度，計算得到野外超光譜輻照度儀的光譜輻照度響應度定標結果，實現野外超 光譜輻照度儀的現場輻射定標。

2.根據權利要求1所述的一種野外超光譜輻照度儀的現場光譜定標和輻射定標方法，其特征在于：所述的波長標準板為摻雜稀土氧化物的石英或K9玻璃片，所述的固定金屬框為環形框體，固定金屬框中心為通孔，通孔一側口徑小于波長標準板外徑，通過卡邊固定的方式對波長標準板進行限位，通孔另一側有螺紋，壓圈旋入固定金屬框體，將波長標準板壓緊固定。

3.根據權利要求2所述的一種野外超光譜輻照度儀的現場光譜定標和輻射定標方法，其特征在于：所述的波長標準板從固定金屬框含螺紋一側裝入，固定金屬框內安裝并固定波長標準板后，再從螺紋一側安裝金屬蓋板。