便携式地物光谱仪如何实现野外原位精准测量?
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便携式地物光谱仪实现野外原位精准测量,需从设备准备、环境评估、操作规范及数据处理四方面综合把控,具体如下:
设备准备与校准
电量与配件检查:出发前需确认仪器电量充足,并携带至少2块备用电池;检查光谱仪主机、光纤探头、白板、三脚架等配件是否完好,避免因设备故障导致数据缺失。
实验室校准:白板需经过实验室校准,确保其在400–2500nm波段内的反射率已知,为野外测量提供基准。
室内定标:仪器需完成室内波长与辐射定标,并定期送检,以保证测量精度。
环境评估与选点
时段选择:优先在10:00–14:00之间测量,此时太阳高度角大,光照稳定,可减少阴影干扰。
天气条件:避开雾霾、强风或地表积水时段,确保测量环境符合要求。
样点布设:采用系统抽样、随机抽样或典型样地布设方法,每个样点测量多个子样点并取平均,以降低局部异常干扰。若用于卫星遥感校正,需使用GPS精确配准样点位置。
操作规范与校准
开机预热:通电开机后预热10–20分钟,使探测器稳定,并连接笔记本或平板,打开专用采集软件。
白板校准:将白板水平放置,垂直朝上,使用相同角度对准白板采集“白参考光谱”,通常取10次并平均。天气较好时每隔10–15分钟重新校准一次,或在光照明显变化时及时重采。
地物测量:将光纤头或传感器固定在三脚架上,保持与地面垂直或特定角度,遮挡阳光直射探头。对准地物后启动采集软件,通常每个地物采集10–30条光谱曲线并做均值处理。
数据处理与质控
数据导出:导出数据时选择常见格式,如.txt、.csv等,并立即备份至U盘或云盘,避免数据丢失。
初步质控:检查光谱曲线形状是否符合预期,去除低光强、异常值,并做归一化或平滑处理,剔除噪声。对比白板参考,检查光谱漂移或仪器响应异常,确保数据质量。