CN2849714Y - 一种野外多角度反射光谱观测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种野外多角度反射光谱观测装置，包括安装支架(1)，一根可调节长度的高度控制杆(4)与所述安装支架(1)活动相连，在所述高度控制杆(4)上从上至下依次设有可调节长度的水平控制杆(5)、参照板支架(6)和冠层高度指示杆(7)，所述水平控制杆(5)、参照板支架(6)和冠层高度指示杆(7)均与高度控制杆(4)相互垂直地活动相连，在所述参照板支架(6)上设有参照板(12)，相机(9)、测高标尺(10)和探测器(11)分别与所述水平控制杆(5)活动相连。本实用新型的野外多角度反射光谱观测装置，结构简单、使用方便，能实现植被多角度反射光谱的测量。

Description

一种野外多角度反射光谱观测装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，特别是一种野外多角度反射光谱观测装置。

背景技术

随着高光谱遥感技术发展和应用的不断深入，发展高光谱遥感是适合于对不同地物类型进行小尺度定点光谱观测、建立地物波谱数据库、从而使定量遥感进一步定量化的需要和基础，同时也是地面遥感今后发展的必然趋势。

我们知道，任何生化物质都有一定的结构，即有确定的发射光谱和吸收光谱，其反射光谱曲线具有显著的特征(林培，1992)。就不同作物而言，根据上述高光谱发展趋势，通过定点试验，在相同大气候和土壤环境背景条件下，获得不同发育期的水稻、棉花、玉米等作物的高光谱数据，能为用高光谱图像在大范围内反演植被的各种生长参数、监测农作物长势和估产奠定基础。它不仅是农业遥感研究的基础工作，具有实用价值；而且在作物长势监测与估产、精确管理等农业遥感技术应用中有重要意义。利用光谱分析技术，还为研制新的方便的测试手段(特别是田间速测的仪器研制)提供技术支撑。

1972年Thomas等首先尝试通过测定甜椒叶片的反射率来估测氮素含量，随后又进行了不少不同营养胁迫下不同叶位叶片及冠层光谱特性的研究。不同营养元素的缺乏都会引起叶绿素、叶面积、生物量等降低，从而引起光谱特性的变化。虽在大多数情况下波形相似，但反射率大小有明显的差异。

在植被遥感的应用研究中，无论是作物长势监测，还是农作物估产，都需要对植被与光的相互作用有透彻的理解。为了掌握植被与光相互作用的原理，20多年来，经过科学家们的共同努力，建立了百种不同的数学模型。但由于地物多角度反射地面的实测工作难度大，因此开展得较少，缺乏大量的地面实测数据来对各种模型进行验证。因此，工作人员迫切地希望能有一种仪器来完成植被多角度反射光谱的测量工作。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种结构简单、使用方便，能实现植被多角度反射光谱测量的观测装置。

本实用新型为达到以上目的，是通过这样的技术方案来实现的：提供一种野外多角度反射光谱观测装置，包括安装支架，一根可调节长度的高度控制杆与安装支架活动相连，在高度控制杆上从上至下依次设有可调节长度的水平控制杆、参照板支架和冠层高度指示杆，该水平控制杆、参照板支架和冠层高度指示杆均与高度控制杆相互垂直地活动相连，在参照板支架上设有参照板，相机、测高标尺和探测器分别与水平控制杆活动相连。

作为本实用新型的多角度反射光谱观测装置的一种改进：安装支架设有角度调节阀，高度控制杆与角度调节阀相连。

作为本实用新型的多角度反射光谱观测装置的进一步改进：安装支架上还设有量角器。

作为本实用新型的多角度反射光谱观测装置的进一步改进：相机、测高标尺和探测器分别固定在可旋连接柱上，该可旋连接柱与水平控制杆相连。

利用本实用新型的野外多角度反射光谱观测装置，能实测地物多角度反射率，从而获得大量的不同的地物光谱测试数据，为地物光谱数据库提供所需的数据。同时，还为农作物智能型测定仪系列产品的开发奠定基础，从而进一步促进我国农业遥感信息技术的应用。本实用新型的野外多角度反射光谱观测装置，具有结构简单、连接稳定、重量轻、拆装简便的优点，适用于田间进行光谱反射测量，便于野外携带和使用。

附图说明

图1是本实用新型的野外多角度反射光谱观测装置的结构示意图；

图2是图1中安装支架1的立体放大示意图。

具体实施方式

参照上述附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。图1和图2结合给出了一种野外多角度反射光谱观测装置，包括安装支架1，此安装支架1由三角面板102和3根支架101组成，在三角面板102上设有安装孔103。角度调节阀2固定设置在安装支架1的三角面板102上，在三角面板102上还设有量角器3。高度控制杆4是一根可调节自身长度的圆形杆子，高度控制杆4的一端***安装孔103内，同时高度控制杆4与角度调节阀2相连；依靠角度调节阀2的转动，高度控制杆4能相应的调整与三角面板102(相当于地平面)之间的夹角。

在高度控制杆4上从上至下依次设有水平控制杆5、参照板支架6和冠层高度指示杆7，水平控制杆5、参照板支架6和冠层高度指示杆7均垂直于高度控制杆4。水平控制杆5是一根可调节自身长度的杆子，依靠调节阀15，水平控制杆5实现与高度控制杆4可上下滑动的相连，且水平控制杆5还能相对于高度控制杆4作水平转动。参照板支架6是一块方形的支架，在参照板支架6上设有参照板12；依靠调节阀14，参照板支架6实现与高度控制杆4可上下滑动的相连，且参照板支架6还可相对于高度控制杆4作水平转动。依靠调节阀13，冠层高度指示杆7实现与高度控制杆4可上下滑动的相连，且冠层高度指示杆7还能相对于高度控制杆4作水平转动。在水平控制杆5设置一个可旋连接柱8，相机9、测高标尺10和探测器11分别固定在可旋连接柱8上；通过此可旋连接柱8，实现了相机9、测高标尺10和探测器11分别与水平控制杆5活动相连。测高标尺10起到测定垂心点位置的作用。探测器11可选用美国ASD(analytical spectraldevice)公司的FieldSpec光谱仪，波段范围350-1050nm，光谱分辨率为1.4nm，视场角选用两种25°、8°。

实际工作过程如下：

1)、将支架101***田间土壤内，从而起到固定安装支架1的作用，保证三角面板102与地平面相平行。

2)、根据实际工作中植被观测高度的需要，首先调整高度控制杆4自身的高度，然后依靠调节阀15来调整水平控制杆5在高度控制杆4上的高度位置和平面位置；同理，依靠调节阀14来调整参照板支架6在高度控制杆4上的高度位置和平面位置；同理，依靠调节阀13来调整冠层高度指示杆7的高度位置和平面位置；使得水平控制杆5、参照板支架6和冠层高度指示杆7位于同一垂直面上。依靠角度调节阀2的转动，以量角器3作为参照物，使高度控制杆4垂直于地平面。

3)、水平移开参照板支架6，使得参照板支架6不再位于水平控制杆5与冠层高度指示杆7组成的垂直面上。转动可旋连接柱8，使固定于其上的测高标尺10垂直于地平面，从而找到测高标尺10相对于冠层高度指示杆7的垂心点，并在冠层高度指示杆7上标记此垂心点；进一步记录测量标尺10上的数据和冠层高度指示杆7上的冠层数据。

4)、转动可旋连接柱8，使固定于其上的相机9垂直于地平面，进行拍照。

5)、重新水平转动参照板支架6，使得参照板支架6回到水平控制杆5与冠层高度指示杆7组成的垂直面上。转动可旋连接柱8，使固定于其上的探测器11垂直于地平面，通过探测器11观测位于参照板支架6上的参照板12的数据，此时参照板12位于探测器11的正下方。

6)、再次水平移开参照板支架6，即可通过探测器11观测植被下垫面的反射。

7)、通过角度调节阀2来摆动高度控制杆4，量角器3用来确定高度控制杆4与垂直方向的角度，即可观测不同角度植被下垫面反射。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1、一种野外多角度反射光谱观测装置，其特征是：包括安装支架(1)，一根可调节长度的高度控制杆(4)与所述安装支架(1)活动相连，在所述高度控制杆(4)上从上至下依次设有可调节长度的水平控制杆(5)、参照板支架(6)和冠层高度指示杆(7)，所述水平控制杆(5)、参照板支架(6)和冠层高度指示杆(7)均与高度控制杆(4)相互垂直地活动相连，在所述参照板支架(6)上设有参照板(12)，相机(9)、测高标尺(10)和探测器(11)分别与所述水平控制杆(5)活动相连。

2、根据权利要求1所述的野外多角度反射光谱观测装置，其特征是：所述安装支架(1)设有角度调节阀(2)，所述高度控制杆(4)与角度调节阀(2)相连。

3、根据权利要求2所述的野外多角度反射光谱观测装置，其特征是：所述安装支架(1)上还设有量角器(3)。

4、根据权利要求2或3所述的野外多角度反射光谱观测装置，其特征是：所述相机(9)、测高标尺(10)和探测器(11)分别固定在可旋连接柱(8)上，所述可旋连接柱(8)与水平控制杆(5)相连。

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