地物光谱反射率的野外测定
地物光谱仪在野外光谱测量中的使用解析
地物光谱仪在野外光谱测量中的使用（一）论文关键词地物光谱仪；野外测量；工作规范论文摘要在遥感技术中，为了更精确地判读多光谱图像，掌握地面上各种地物的光谱辐射特性是十分重要的。
介绍FieldSpec?悖HandHeld手持便携式光谱分析仪的测量原理方法、工作规范及注意事项，概要地说明了影响光谱测量的因素。
在遥感领域中，为了研究各种不同地物或环境在野外自然条件下的可见和近红外波段反射光谱，需要适用于野外测量的光谱仪器。
对野外地物光谱进行测量，我们使用的是美国 ASD公司FieldSpec?悖HandHeld手持便携式光谱分析仪。
其主要技术指标为：波长范围为 300~1100nm光谱采样间隔为1.6nm, 灵敏度线性：土1% FieldSpec?悖HandHeld手持便携式光谱分析仪可用于户外目标可见一近红外波段的光谱辐射测量。
该光谱仪在户外主要利用太阳辐射作为照明光源，利用响应度定标数据，可测量并获得地物目标的光谱辐亮度；利用漫反射参考板对比测量，可获得目标的反射率光谱信息；通过对经过标定的漫反射参考板的测量，可获得地面的总照度以及直射、漫射照度光谱信息；利用特定的辅助测量机械装置，可获得地面目标的BRDF（方向反射因子）光谱信息参数。
为了使地物光谱数据可靠和高的质量，使数据便于对比和应用，有必要提出地物光谱测试规范和测量要求。
1仪器的标准和标定1.1光谱分辨率实用分辨宽度对0.04~1.10卩m小于5nm 1.1~2.5卩m小于15nm。
对于FieldSpec?悖HandHeld手持便携式光谱分析仪，起始波长为325nm终止波长为1075nm波长步长为1nm则光谱分辨率取3nm1.2线性标定线性动态范围有3个量级，最大信号对应为0.8~1.0，太阳常数照明的白板（V 90%）峰值响应输出。
线性误差小于 3%（回归误差）。
1.3光谱响应度的标定反射率小于、等于15%（大于1%）的目标，信噪比应大于10。
地物光谱反射实验报告
一、实验目的1. 学习地物光谱反射率的测定方法。
2. 认识地物光谱反射率的规律。
3. 掌握绘制地物反射光谱曲线。
4. 分析不同地物在不同波段的光谱反射特征。
二、实验原理地物光谱反射实验是基于地物对太阳辐射的反射、吸收和透射特性来进行的。
当太阳光照射到地物表面时，地物会吸收一部分能量，同时反射一部分能量。
反射的光谱特征可以反映地物的物理和化学性质，如颜色、成分、水分含量等。
实验原理如下：1. 反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，入射光线和反射光线分居法线两侧，入射角等于反射角。
2. 光谱反射率：地物对某一波长的光线的反射率是指反射光强度与入射光强度的比值。
3. 光谱反射曲线：将地物在不同波长的光谱反射率绘制成曲线，即可得到地物的光谱反射曲线。
三、实验仪器与材料1. 仪器：- 地物光谱仪- 移动平台- 温度计- 湿度计- 数据采集器2. 材料：- 不同地物样本（如植被、土壤、水体、岩石等）- 标准白板四、实验步骤1. 样本准备：将不同地物样本清洗干净，并在实验前测量其温度和湿度。
2. 光谱反射率测定：- 将地物样本放置在光谱仪下，调整光谱仪的参数，使其对准样本表面。
- 打开光谱仪，记录样本在不同波长的光谱反射率。
- 重复测量多次，取平均值。
3. 数据记录与处理：- 将实验数据记录在表格中。
- 使用绘图软件绘制地物光谱反射曲线。
4. 结果分析：- 分析不同地物在不同波段的光谱反射特征。
- 比较不同地物的光谱反射曲线，探讨其差异的原因。
五、实验结果与分析1. 植被：植被在可见光波段（400-700nm）的光谱反射率较低，在近红外波段（700-1100nm）的光谱反射率较高。
这主要归因于叶绿素对光的吸收和反射。
在红光波段（660-680nm）附近，植被的光谱反射率有一个峰值，称为“红边”，这是由于叶绿素对红光的吸收较强，对绿光的吸收较弱造成的。
2. 土壤：土壤的光谱反射率在可见光波段和近红外波段都较低，但在短波红外波段（1100-2500nm）的光谱反射率较高。
《遥感概论》课程笔记
《遥感概论》课程笔记第一章：绪论1.1 遥感及其技术系统遥感（Remote Sensing）是指不直接接触对象物体，通过分析从远处感知到的电磁波信息来识别和探测地表及其上方环境的技术。
遥感技术系统是由多个组成部分构成的复杂体系，主要包括以下几部分：- 传感器（Sensor）：用于探测和记录目标物体发射或反射的电磁波的设备。
- 遥感平台（Remote Sensing Platform）：携带传感器的载体，如卫星、飞机、无人机等。
- 数据传输系统（Data Transmission System）：将传感器收集的数据传回地面的设备。
- 数据处理与分析系统（Data Processing and Analysis System）：对遥感数据进行处理、分析和解释的软件和硬件。
1.2 遥感门类及技术特点遥感技术根据不同的分类标准可以分为以下几类：- 按照电磁波波长：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
- 按照传感器工作方式：主动遥感（如激光雷达）和被动遥感（如摄影相机）。
- 按照平台类型：卫星遥感、航空遥感、地面遥感等。
遥感技术的主要特点包括：- 大范围覆盖：遥感技术可以覆盖广阔的地表区域，对于大规模的地理现象监测具有优势。
- 高效快速：遥感平台可以快速穿越监测区域，获取数据的时间周期短。
- 多维信息：遥感可以提供关于地表及其上方环境的多种信息，如形状、纹理、温度等。
- 非侵入性：遥感技术不需要直接接触目标物体，因此对环境的影响较小。
1.3 遥感行业应用概况遥感技术在多个行业中有着广泛的应用，以下是一些主要的应用领域：- 农业领域：通过遥感技术监测作物生长状况、评估产量、监测病虫害、进行土地资源调查等。
- 环境保护：监测森林覆盖变化、湿地保护、沙漠化趋势、大气污染等环境问题。
- 灾害管理：利用遥感技术进行地震、洪水、飓风、火灾等自然灾害的预警、监测和评估。
- 城市规划：通过遥感图像分析城市扩张、交通布局、土地利用效率等，为城市规划提供依据。
野外地物波谱测试实验指导
野外地物波谱测试实验指导使用光谱反射仪测试地物波谱的实验步骤1、首先确定需要测定的地物类型，任何不同地物都具有各自不同的光谱特性，都可以作为测定目标。
如：草地、灌木、乔木、水泥地、大理石地、水体等，植物还可以分为健康与不健康的，水体也可以分为无污染与有污染的。
2、确定测量时是采用顺光、逆光或顶光，然后放置标准板，标准板的位置应该与地物的位置一致。
3、光谱反射仪的使用：（1）由开关按钮、电池检查钮(Check)、视场角旋钮（2°或10°）、波长轮鼓（400nm~1050nm）、镜头和观测孔等。
首先打开镜头盖，不要用手触摸镜头，然后打开开关按钮，按住电池检查钮(Check)，如果从观测孔中观测到刻度值大于3就能说明电池仍有电，反之则需要更换电池；从观测孔中除了刻度以外还可以看见一个大圈中间还有一个小圈，大圈是10°视场角的观测范围，小圈是2°视场角的观测范围，一般使用10°视场角，也就是说在观测时大圈中应该充满所测地物而没有任何其它物体；观测孔中得刻度是从0到4，读取时应该估读出小数点后两位。
（2）转动波长轮鼓，从400nm开始依次测量，首先让镜头对准目标地物，通过观测孔读数并记录，再让镜头对准标准板读数记录。
（3）然后将波长轮鼓调到425nm，同前面一样读取地物与标准板的读数，依此按照波长顺序重复数次。
4、读物波谱反射系数的计算：分别将各个波长获得的标准板读数值与其目标物读数相减，然后根据相减所得差值在反射率查询表中查询对应的反射率。
5、反射波谱曲线的绘制：以波长（400nm~1050nm）为横轴，反射率为纵轴，画出光谱反射曲线。
6、对多个地物的反射光谱曲线进行比较分析。
光谱反射率测定记录表地点目标地物类型时间天气顶光（）顺光（）逆光（）。
地物光谱仪在野外光谱测量中的使用
Ｈ ｎ Ｈｅ ａｄ ｌ 持便 携 式 光谱 分 析仪 ， ｄ手 起始 波 长 为 ３ ５ ２
探 头 。 量植 物 冠层 光谱 时 ， 测 注意 测量 最具 代表性 的
物种 。
收稿 日期 ： ０ ８ ０ — ６ ２０ — １ １
中图 分 类 号 ： Ｐ ９ Ｔ ７ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
ｎ 终 止 波 长 为 １０ ５ ｎ 波 长 步 长 为 １ｎ 则 光 ｍ； ７ ｍ； ｍ；
文 章 编 号 ：０ ８ ７ ８ （０ ８ ０ 一 ０ １ ０ １０ — ７ ２ ２ ０ ） ｌ０ ４ — ２
谱 分辨 率 取 ３ｎ ｍ。
（ ）目标 选 取 ： 取 测量 目标要 具有 代 表性 ， ４ 选 应
在遥感 领 域 中 ，为 了研 究各 种不 同地 物 或环 境 在野 外 自然 条 件 下 的可见 和 近红 外 波段 反射 光 谱 ， 需 要 适用 于野 外 测量 的光 谱 仪器 ，ｉｌＳｅ￣Ｈ ｎ — Ｆｅ ｐｃ ａｄ ｄ Ｈ ｌ 持 便携 式光 谱 分析 仪 可用 于 户外 目标 可 见一 ｅｄ手 近红外 波段 的光 谱辐 射 测量 。该 光谱 仪在 户外 主要 利 用 太 阳辐 射作 为 照明光 源 ， 利用 响应 度定 标 数据 ， 可 测量 并获 得地 物 目标 的光谱 辐亮 度 ；利 用漫 反射
反射 因子） 信 息参数 。 光谱 对 野外地 物 光谱 ｌ 持 便 携 式 光 谱 分 Ｓ ｉｄ ｐｃ ａｄ ｅｄ手 ｌ
析仪 。 主要技术 指 标为 ， 长范 围 ：０ ￣ ０ ｍ； 波 ３ ０ １１ ０ｎ 光
（ ）传感 器探 头 的选 择 ：当野 外地 物 范 围比较 ２
地物光谱测量实验报告
地物光谱测量实验报告一实验目的1.掌握地物反射波谱测量的基本原理2.了解典型地物类型的光谱特征，并通过测量得到其反射光谱曲线植被土壤水体3.通过实验更深入的了解表征辐射的物理量、以及地表同入射光的作用机制辐射亮度L (radiance)反射率R (reflectance)二实验器材1.fieldspec 3，产自美国ASD公司，其数据间隔为1nm，光谱范围350nm-2500nm2.手提电脑3.白板和灰板三实验步骤将地物与已知反射率的白板（标准板）相比较，求出地物反射率R具体操作：1 光谱仪探头对准白板优化(OPT)2 点击RAD图标3 按空格键存储4 光谱仪探头对准目标地物5 按空格键存储四实验结果1植被的反射波谱特征1 ）不同种类的植物均具有相似的反射波谱曲线2 ）可见光区域，由于叶绿素的强烈吸收，植物的反射、透射率均低，仅在0.55附近有一10-20%的反射峰而呈绿色。
3 ）近红外区域，在0.7—1.3之间形成50-60%的强反射峰，由于不同种植物的叶内细胞结构差异大，不同种植物的反射率在该波段具有最大的差值，故是区分植物种类的最低波段。
4 ）1.45、1.95、2.7为中心的三个吸收带为水吸收带，高斯曼发现，还三人吸收带之间的两个反射峰（1.65及2.2）上，各值与非多汁植物反射率差别非常明显。
两图皆较符合其光谱特征2水体的反射波谱特征反射率在各波段内都低（一般在3%左右），在可见光部分为4-5%，在0.6处降至2-3%，到0.75以后的近红外波段，水成了全吸收体。
可以看出，可见光波段反射率逐渐降低，在红外波段，水成为完全吸收体。
两图的差异反应出水全反射部分的影响。
3土壤的反射波谱特征1）反射率：与土壤质地、有机质含量、氧化含量和含水量及盐份等因素有关；粉砂>砂土>腐质土。
2）反射光谱曲线由可见光到红外呈舒缓向上的缓倾延伸可以看出，四图的土壤光谱特征大致呈相同的逐渐缓慢增长的趋势。
遥感实验地物光谱测量
遥感概论实验
实验二
地物光谱反射率的野外测定
2021/5/25
遥感实验地物光谱测量
1
实验目的
通过本次实验达到如下目标：
✓ 学习地物光谱的测定方法； ✓ 认识常见地物光谱反射率的规律； ✓ 学习绘制常见地物反射曲线； ✓ 为卫星遥感数据行星反射率计算打下基础。
实验课时
✓ 2课时
2021/5/25
遥孔感祥实生验遥地感物概光论谱实测验量
19
传感器的三个空间高度
太阳
卫星传感器
大气层顶
s
大气
光谱测量仪器 遥感实验地物光谱测量
平坦地表
不同空间层次传感器得到的信息
遥感实验地物光谱测量
各种传感器所使用的波段
遥感实验地物光谱测量
光谱技术的发展
遥感实验地物光谱测量
高光谱成像技术
遥感实验地物光谱测量
Source: CSIRO
高光谱图像结构
2021/5/25
遥孔感祥实生验遥地感物概光论谱实测验量
17
6、完成实习报告
内容包括实习目的、实验原理、实验仪器说明及实 验步骤1～6等。
2021/5/25
遥孔感祥实生验遥地感物概光论谱实测验量
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ENVI 光谱数据库 不同地物光谱特征对比
2021/5/25
地物光谱仪在野外光谱测量中的使用
在 １时 ３ １ ０分 至 １ ４时 ３ ０分进 行测量 ， 种地 物光谱 测 每
量 前 ， 准标 准 参 考板 进行 定 标 校 准 ， 到 接近 １０ 对 得 ０ ％的基 线． 然后 对 着 目标 地物 测量 ； 为使 所测 数据 能 与卫 星传 感器
所获得 的数据进 行比较 ， 测量仪 器均垂直 向下进行 测量 。 ３ 野外 光谱测 量注 意事项
手持便 携式 光谱分析 仪 的测量 原理 方法 、 作规 范及注 意事项 ， 工 概要 地说 明 了影响 光谱测 量的 因素 关 键词 地物 光谱 仪 ； 野外测 量 ；－ ． 作规 范 ５ －
中图分 类号 ｓ ２ １３ 文 献标 识码 Ａ 文 章 编 号 １０ — ７ ９ ２０ ）８ ０ １ 一 ） ０ ７ ５ ３ （０ ８ ０ — ２ ２ （ １
或 者物 种 在近 距离 内比较 混 杂 ， 或需 要 测量远 处 地物 时 ， 则 选用 小视场 角 的探 头 。
３３ 避 免 阴 影 －
阳常 数照明 的 白板 （ ９ ％） 值 响应输 出 。 ＜０ 峰 线性 误差小 ＿ ％ ｆ３
（ 归误 差 ） 回 。 １３ 光 谱 响 应 度 的 标 定 －
探头。 测量 谴物冠 层光谱 日 ， 意测量最 具 代表性 的物种 。 １注 ｊ
３２ 传 感 器 探 头 的选 择 ．
实 用分 辨宽 度对 ００ ￣ ．０ ｍ 小于 ５ ｍ，， ２． ｍ 小 ，４ １１ ｎ １１ ．ｉ ￣ ５ ￣
于 １ ｎ 对 于 Ｆｅ Ｓ ｅ ￣Ｈａｄ ｌ 持 便 携 式 光 谱 分 析 ５ ｍ。 ｉｄ ｐ ｃ ｌ ｎ Ｈｅ ｄ手 仪 ． 始波 长 为 ３ ５ ｍ， 止 波 长 为 １０ ５ ｍ， 长 步 长 为 起 ２ｎ 终 ７ｎ 波 ｌｍ， ｎ 则光 谱分辨 率取 ３ ｍ。 ｎ
地物光谱仪在光谱测量中的使用
地物光谱仪在光谱测量中的使用在遥感领域中，为了研究各种不同地物或环境在野外自然条件下的可见和近红外波段反射光谱，需要适用于野外测量的光谱仪器。
对野外地物光谱进行测量，我们使用的是美国asd公司fieldspec?誖handheld手持便携式光谱分析仪。
其主要技术指标为：波长范围为300~1100nm，光谱采样间隔为1.6nm，灵敏度线性：±1%。
fieldspec?誖handheld手持便携式光谱分析仪可用于户外目标可见—近红外波段的光谱辐射测量。
该光谱仪在户外主要利用太阳辐射作为照明光源，利用响应度定标数据，可测量并获得地物目标的光谱辐亮度；利用漫反射参考板对比测量，可获得目标的反射率光谱信息；通过对经过标定的漫反射参考板的测量，可获得地面的总照度以及直射、漫射照度光谱信息；利用特定的辅助测量机械装置，可获得地面目标的brdf(方向反射因子)光谱信息参数。
为了使地物光谱数据可靠和高的质量，使数据便于对比和应用，有必要提出地物光谱测试规范和测量要求。
1仪器的标准和标定1.1光谱分辨率实用分辨宽度对0.04~1.10μｍ小于5nm，1.1~2.5μm小于15nm。
对于fieldspec?誖handheld手持便携式光谱分析仪，起始波长为325nm，终止波长为1075nm，波长步长为1nm，则光谱分辨率取3nm。
1.2线性标定线性动态范围有3个量级，最大信号对应为0.8~1.0，太阳常数照明的白板(＜90％)峰值响应输出。
线性误差小于3％(回归误差)。
1.3光谱响应度的标定反射率小于、等于15％(大于1％)的目标，信噪比应大于10。
反射率大于15％的目标，信噪比应大于20。
2野外测定方法与工作规范2.1目标选取选取测量目标要具有代表性，应能真实反映被测目标的平均自然性。
对于植被冠层及用物的测量应考虑目标和背景的综合效应。
2.2能见度的要求对一般无严重大气污染地区，测量时的水平能见度要求不小10km。
土壤光谱反射率测量与影响因素分析
土壤光谱反射率测量与影响因素分析发布时间：2022-05-20T08:53:47.119Z 来源：《科技新时代》2022年4期作者：魏蓝，陈嘉惠，魏宁[导读] 土壤环境是农业种植生产的重要影响因素，良好的土壤生态环境是现代农业生产的物质基础。
传统的土壤调查方式主要由野外采样和室内化学分析组成，不仅调查时间冗长，调查方式也比较繁复，且不同理化性质的调查方法和调查时间都存在差异，因此无法满足动态监测的需求，耗费大量的人力物力。
通过测量土壤的光谱反射率来反演土壤的理化性质相较于传统方式具有低成本、高效率、覆盖范围广等诸多优点，为土壤生态环境信息监测提供了更为高效的技术手段。
土壤光谱反射率是指入射在土壤上的某一波长的电磁波能量与该土壤上的反射的电磁波能量的比值。
魏蓝，陈嘉惠，魏宁吉林建筑大学土壤环境是农业种植生产的重要影响因素，良好的土壤生态环境是现代农业生产的物质基础。
传统的土壤调查方式主要由野外采样和室内化学分析组成，不仅调查时间冗长，调查方式也比较繁复，且不同理化性质的调查方法和调查时间都存在差异，因此无法满足动态监测的需求，耗费大量的人力物力。
通过测量土壤的光谱反射率来反演土壤的理化性质相较于传统方式具有低成本、高效率、覆盖范围广等诸多优点，为土壤生态环境信息监测提供了更为高效的技术手段。
土壤光谱反射率是指入射在土壤上的某一波长的电磁波能量与该土壤上的反射的电磁波能量的比值。
土壤是一个完整而复杂的生态系统，不同成分的土壤理化性质存在差异，因此吸收、反射的光谱特征存在差异，具有不同的特征，利用这种特征可以对土壤的理化性质进行分析，从而达到监测的目的。
本文选取多组土壤样品，利用ASD光谱仪对不同类型的土壤进行光谱测量与预处理，研究并分析土壤含水量、颗粒大小、有机质含量、颜色和粗糙度对光谱反射率的影响。
1.数据获取与预处理本文所使用的光谱数据均采用美国（Analytical Spectral Devices）生产的FieldSpec 4 Hi-Res便携式光谱仪进行光谱测定工作（图1）。
遥感地学分析实验——实验一：目标地物反射波谱的测量
实验一：目标地物反射波谱的测量（3学时）
原理与方法
地物光谱反射率野外测定的原理可参看相应教材，这里不再进行赘述。
实习采用垂直测量的方法，计算公式如下：
)()()
()(λρλλλρs V V s ⋅=
（1.1）
式中：)(λρ为被测物体的反射率，)(λρs 为标准板的反射率，)(λV 、)(λs V 分别为测量
物体和标准板的仪器测量值。
实验仪器
1 可见光-近红外光谱辐射计，波长范围0.4～2.5m μ（有0.4～1.1m μ或1.3～2.5m μ两种仪器），以其性能稳定，便于携带，数据的提取比较容易。
表1-1列出了目前常用的光谱仪，仪器的具体使用方法可参见相关的仪器说明书。
2 标准参考板（白板或灰板）。
表1-1 常见的光谱辐射仪
实验目的
1 学习地物光谱的测定方法；
2 认识地物光谱反射率的规律； 3学习绘制地物反射光谱曲线。
实验报告
内容包括：目的、仪器、测量目标基本信息、环境参数表、测试数据表、一组反射率曲线图、误差分析等。
光谱测量实验指导
一、实验目的了解野外地物光谱特征测量原理，掌握ASD便携式野外光谱仪的测量方法，掌握野外地物光谱特征测量的注意事项。
认识地物光谱反射规律，分析比较不同地物的光谱特征以及大气的影响。
二、实验原理通常直接测量地物的反射率是不容易的，采取间接测量法可以最大限度地排除干扰，即用一已知反射率的参考板（如白板），在同样的观测条件下，用光谱测定仪器在不同的波长或波段内，分别测量被测地物和参考板，记录被测样本和参考板的反射辐射亮度，从而由参考板的反射率，得到被测地物的反射率。
1. 各种地物的反射波谱曲线植被植被的反射波谱曲线规律性明显而独特，主要分三段：可见光波段（0.4-0.76μm）有一个小的反射峰，位置在0.55μm处，两侧0.45μm和0.67μm 则有两个吸收带。
这一特征是由于叶绿素的影响，叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿光反射作用强。
在近红外波段（0.7-0.8μm）有一反射的“陡坡”，至1.1μm附近有一峰值，形成植被的独有特征。
这是由于植被叶细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成的高反射率。
在中红外波段（1.3-2.5μm）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，尤其以1.45μm、1.95μm 和2.7μm为中心是水的吸收带，形成低谷。
土壤自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土质越细反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低，此外土壤类型和肥力也会对反射率产生影响。
岩石岩石的反射波谱曲线无统一的特征，矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等都会对曲线形态产生影响。
三、实验步骤打开仪器电源Power，30秒后进入光谱曲线界面。
1) 将光谱仪对准白板，使白板已经被最佳照明并且在镜头视场内只有白板；2) 点击OPT图标优化光谱仪的积分时间。
注意每间隔15-20分钟或者照明条件以及环境条件（比如云层覆盖、湿度变化、太阳移动等）改变时，需重新优化；3) 点击DC/WR图标，仪器会自动重新采集暗电流，几秒钟之后界面上显示一条反射率数值为1.00的平直线，同时界面左上角显示R字符；4) 把光谱仪放到被测样品上方（注：光谱仪的方位应当与采集白板参比光谱时相同），此时界面上显示的就是相对反射光谱；参考参考板各波长对应的反射率、测量五块草地得到的仪器测量值及对应的参考板仪器测量值、测量不同路面得到的仪器测量值及对应的参考板仪器测量值、测量不同湿度裸土得到的仪器测量值及对应的参考板仪器测量值。
【最新精选】地物光谱反射率的测定
山西师范大学实验报告时间：2011年9月20日学院：城环学院班级：0904班姓名：任红霞实验名称：地物光谱反射率的测定气压：常压温度：15℃实验目的：1．学习地物光谱反射率的测定方法；2．认识地物光谱反射率的规律。
实验仪器：1．便携式地物波谱仪2．标准参考板实验步骤：1．光谱仪、计算机充电。
2．连接电池、网线、探头电源、光纤，准备好白板。
3．打开光谱仪电源，然后打开计算机电源，并启动RS3软件。
4．在软件上调整光谱平均、暗电流平均和白板采集平均次数。
5．在软件中选择或填写需要存储数据的路径、名称和其他内容。
6．开始测量：（1）打开探头电源，探头放在白板上面，点击OPT优化；（2）探头仍然对准白板，点击WR采集参比光谱。
此时，软件自动进入反射率测量状态。
（3）探头移向被测目标的测量位置，按空格键存储采集到的目标反射光谱。
7．先关闭计算机再关闭仪器。
8．分析实测结果：（1）准确绘出地物光谱反射率曲线；玄武岩反射率曲线页岩反射率曲线（2）根据地物光谱反射率曲线，比较地物光谱曲线特征；页岩和玄武岩光谱曲线比较-200002000400060008000100003504445386327268209141008110211961290138414781572166617601854194820422136223023242418wavelengthD N 玄武岩页岩通过图片可以明显看出,玄武岩和页岩在不同波段有相同的变化规律,而玄武岩的反射率在各波段普遍低于页岩.（3）分析实习过程中可能引起误差的因素。
在波长为1000纳米及1850纳米附近,曲线有较大的跳跃,造成这样现象的原因,可能是由于预热时间不充足,电压不稳定,也有可能是由于不同波段的光纤出现交叉.【附加公文一篇，不需要的朋友可以下载后编辑删除，谢谢】关于进一步加快精准扶贫工作意见为认真贯彻落实省委、市委扶贫工作文件精神，根据《关于扎实推进扶贫攻坚工作的实施意见》和《关于进一步加快精准扶贫工作的意见》文件精神，结合我乡实际情况，经乡党委、政府研究确定，特提出如下意见：一、工作目标总体目标：“立下愚公志，打好攻坚战”，从今年起决战三年，实现全乡基本消除农村绝对贫困现象，实现有劳动能力的扶贫对象全面脱贫、无劳动能力的扶贫对象全面保障，不让一个贫困群众在全面建成小康社会进程中掉队。
实习 ERDAS地物光谱反射率测量
实习步骤
选择测量目标 记录测量的基本信息（测量时间、环境条 件、地物特征描述等） 开始测量
FieldSpec Pro 光谱仪操作基本过程
光谱仪、 光谱仪、计算机充电 光谱仪电量不足时红灯闪亮，充满电后绿灯亮； 如果黄灯闪亮则说明过热。需等待一段时间后继 续充电。 安装适当的镜头或其他附件（ 安装适当的镜头或其他附件（如GPS、余弦接受 、 器等），准备好白板。 ），准备好白板 器等），准备好白板 打开光谱仪电源，然后打开计算机电源， 打开光谱仪电源，然后打开计算机电源，并启动 RS3软件。 软件。 软件
FieldSpec Pro 光谱仪操作基本过程 续)光谱仪操作基本过程(续
在软件上选择相应的镜头并调整光谱平均、 在软件上选择相应的镜头并调整光谱平均、 暗电流平均和白板采集平均次数。 暗电流平均和白板采集平均次数。Control/ adjust configuration 在软件中选择或填写需要存储数据的路径、 在软件中选择或填写需要存储数据的路径、 名称和其他内容。 名称和其他内容。Control/spectrum save。 。
实习一 地物光谱反射率的野外测定
实习目的
学习使用FieldSpec Pro 便携式地物光谱仪 进行典型地物光谱反射率的测量。
使用仪器
本实验所用仪器为美国ASD公司生产的 FieldSpec Pro便携式地物光谱仪，其核心 部件为三组光谱探测仪，分别工作在3501100nm，1000-1900nm，1700-2500nm， 波长采样精度为+1nm，使用25度视场角的 裸光纤探头分别对标准白板和地物进行光 谱数据采集，进而计算地物反射率。
FieldSpec Pro 光谱仪操作基本过程 续) 光谱仪操作基本过程(续
基于野外地物光谱时间序列的反射率测量方法
基于野外地物光谱时间序列的反射率测量方法
董毅;何明元;吕佳彦;安丰增
【期刊名称】《红外》
【年(卷),期】2016(37)1
【摘要】星载光学传感器在轨同步定标需要地面同步光谱测量作为数据支撑,准确的地物反射率是得到高精度定标结果的重要前提之一.传统的野外地面反射率测量采用单光谱仪法依次对目标及参考板进行测量.在辐射条件连续剧烈变化的情况下,传统测量方法无法保证目标及参考板辐射条件的一致性.利用双光谱仪法进行野外地物反射率时间序列测量,避免了传统方法测量中可能出现的辐射条件不一致问题.将测量结果与单光谱仪法比较,二者相关系数达到0.998,而且双光谱仪法反射率曲线更符合实际光谱,从而验证了该方法的可行性.
【总页数】5页(P31-35)
【作者】董毅;何明元;吕佳彦;安丰增
【作者单位】解放军理工大学气象海洋学院,江苏南京211101;解放军理工大学气象海洋学院,江苏南京211101;解放军理工大学气象海洋学院,江苏南京211101;94561部队,山东新泰271200
【正文语种】中文
【中图分类】TH744.1
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5.利用FTIR光谱仪进行地物光谱发射率的野外测量方法研究 [J], 王霞;金伟其因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
地物光谱反射率的野外测定
实验一 地物光谱反射率的野外测定一、实验目的1、学习地物光谱的测定方法2、认识地物光谱反射率的规律3、掌握绘制地物反射光谱曲线的方法二、原理及方法地物光谱反射率的野外测定原理主要是利用电磁辐射和各地物光谱特征进行测定（参照课本）。
实验采用垂直测量方法，计算公式为：()()()()λρλλλρs Vs V •=式中，()λρ为被测物体的反射率，()λρs 为标准板的反射率，()λV ，()λVs 分别为测量物体和标准板的仪器测量值。
三、实验仪器1、可见光－近红外光谱辐射计，波长范围0.4—2.5µm(有0.4—1.1µm 或1.3—2.5µm 二种仪器)，仪器性能稳定，携带方便，数据提取容易。
表1.1列出了目前常用的光谱仪。
2、标准参考板（白板或灰板）。
表1.1常见的光谱辐射仪四、实验步骤1、测量目标和条件的选择环境：无严重大气污染，光照稳定，无卷云或浓积云，风力小于3级，避开阴影和强反射体的影响（测量者不穿白色服装）。
时间：地方时9：30—14：30。
取样：选择物体自然状态的表面作为观测面，取样面积大于地物自然表面起伏和不均匀的尺度，被测目标面要充满视场。
标准板：标准板表面与被测地物的宏观表面相平行，与观测仪器等距，并充满仪器视场，保证板面清洁。
2、记录测量目标基本信息主要内容如下：土壤：土类、土属、土种；地貌类型、成土母质、侵蚀状况；干湿度、粗糙度等。
植被：植物名称、所属类别、覆盖率、生长状况、叶色、高度等。
水体：水体名称、水体状况、水色、水温、透明度、泥沙含量、叶绿素含量、污染状况等。
人工目标：目标名称、内容描述、估算面积、几何特征、表面颜色、坡度、坡面等。
岩矿：岩矿名称、所属类别、植被覆盖及名称、土壤覆盖及名称、岩矿露头面积、所属构造、地质年代、风化状况等。
3、记录环境参数主要内容如表1.2，内容由教学教师定，制成表格填写。
见附表。
4、安装仪器开始测试①对准标准板，读取数据为Vs。
典型地物反射波谱测量与特征分析
典型地物反射波谱测量与特征分析一、实验目的与要求1.实验意义：（1）对光谱测量仪器的认识： ASD野外光谱分析仪 FieldSpecPro是一种测量可见光到近红外波段地物波谱的有效工具，它能够快速扫描地物，光线探头在毫秒内得到地物的单一光谱。
FieldSpec分光仪主要由附属手提电脑，观测仪器，手枪式把手，光线光学探头以及连接数据线组成。
通过连接电脑，可实时持续显示测量光谱，使得测量者可以即时获取需要的测量数据。
（2）对课堂内容的认识：地物反射光谱是指某种物体的反射率或反射辐射能随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得到的曲线即为反射波谱特性曲线。
影响地物波谱变化的因素：太阳位置（太阳高度角和方位角）。
不同的地理位置，海拔高度不同。
时间、季节的变化。
地物本身差异、土壤含水量、植被病虫害。
2.实验目的：（1）地物波谱数据获取需要使用地面光谱仪，通过该实验学会地面光谱仪的原理与使用方法。
（2）通过对地物光谱曲线分析，比较相异与相似地物反射光谱特征。
认识并掌握典型地物反射光谱特征。
二、实验内容与方法1.实验内容（1）典型地物反射波谱测量选择典型地物类型，使用地物光谱仪，开展地物光谱测量，获得典型地物可见光近红外波段（0.4-2.5微米）的反射光谱曲线。
地物类型：植被（草地、灌丛），水体（不同水深，有无植被），土壤（裸土、有少量植被覆盖土壤），不透水地面（水泥地面、沥青路面、大理石地面）。
（2）地物波谱特征分析a)标准波谱库浏览b)波谱库创建c)高光谱地物识别从标准波谱库选择端元进行地物识别自定义端元进行地物识别2.实验方法（1）ASD光谱仪简介FieldSpec Pro型光谱仪是美国分析光谱设备(ASD)公司主要的野外用高光谱测量设备。
整台仪器重量7.2公斤，可以获取350~2500nm 波长范围内地物的光谱曲线，探测器包括一个用于350-1000nm的512像元NMOS硅光电二极管阵列, 以及两个用于1000-2500nm的单独的热电制冷的铟-镓-砷光电探测器。
地物光谱反射率测定实习
地物光谱反射率测定实习硬件:Avaspec-128型光纤光谱仪带参考光路的反射式探头白参考瓦白色漫反射材料PTFE制成,在250-2500nm光谱范围内达到92%的反射率,用于反射率校正。
白色参考瓦另外还包括探头支架等。
软件：AvaSoft - 标准版AvaSoft-Basic标准版软件是是随每套AvaSpec光谱仪系统免费赠送的标准软件包。
AvaSoft-Basic软件界面友好，由鼠标指向控制下拉菜单。
鼠标点击控制指针移动，可以即时读取波长﹑像素值和Y轴幅值。
用户可以在普通的对话框中设置数据采集的参数，例如探测器积分时间﹑自动暗背景校正﹑信号平均﹑光谱平滑等。
保存的光谱图数据可以以ASCII码的形式导出，便于用Excel或其他数据处理程序打开使用。
实验操作：1.安装光谱仪。
电脑开机，光谱仪连接电脑（USB2.0接口）。
2.打开软件，选择点击，软件会自动识别光谱仪，如果没接上或接触不良则会弹出。
3.新建项目。
保存.Kon文件，点击左上角开始。
4.将白色参考瓦置于距离探头大约10cm处（探头只有的探测角）对白色参考瓦进行测量（系统默认为Scope模式），点击（Auto Configure Integration time）自动配置积分时间按钮多次，获取太阳照射于此范围总的能量值。
待曲线趋于稳定，点击保存白板参考按钮。
将小帽盖于探头上，待曲线稳定点击保存黑板参考按钮，以减弱仪器内部的误差。
5.点击置于Transmittance模式，将白板置于距离探头大约10cm处，待曲线稳定点击保存白板参考按钮。
理想情况下白板的反射率应为100%，由于外界环境及探测器精度等的影响，呈现出并不是所有波段都是100%的一条直线，因此要利用白板进行校正。
6.测量地物反射率曲线。
将探头（带支架）置于大范围地物上（避免其他地物影响）测量反射率曲线，待曲线趋于稳定点击保存按钮，保存的为.ROH文件。
保存的地物曲线还可以通过打开。
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实验一 地物光谱反射率的野外测定一、实验目的1、学习地物光谱的测定方法2、认识地物光谱反射率的规律3、掌握绘制地物反射光谱曲线的方法二、原理及方法地物光谱反射率的野外测定原理主要是利用电磁辐射和各地物光谱特征进行测定（参照课本）。
实验采用垂直测量方法，计算公式为：()()()()λρλλλρs Vs V •=式中，()λρ为被测物体的反射率，()λρs 为标准板的反射率，()λV ，()λVs 分别为测量物体和标准板的仪器测量值。
三、实验仪器1、可见光－近红外光谱辐射计，波长范围0.4—2.5µm(有0.4—1.1µm 或1.3—2.5µm 二种仪器)，仪器性能稳定，携带方便，数据提取容易。
表1.1列出了目前常用的光谱仪。
2、标准参考板（白板或灰板）。
表1.1常见的光谱辐射仪四、实验步骤1、测量目标和条件的选择环境：无严重大气污染，光照稳定，无卷云或浓积云，风力小于3级，避开阴影和强反射体的影响（测量者不穿白色服装）。
时间：地方时9：30—14：30。
取样：选择物体自然状态的表面作为观测面，取样面积大于地物自然表面起伏和不均匀的尺度，被测目标面要充满视场。
标准板：标准板表面与被测地物的宏观表面相平行，与观测仪器等距，并充满仪器视场，保证板面清洁。
2、记录测量目标基本信息主要内容如下：土壤：土类、土属、土种；地貌类型、成土母质、侵蚀状况；干湿度、粗糙度等。
植被：植物名称、所属类别、覆盖率、生长状况、叶色、高度等。
水体：水体名称、水体状况、水色、水温、透明度、泥沙含量、叶绿素含量、污染状况等。
人工目标：目标名称、内容描述、估算面积、几何特征、表面颜色、坡度、坡面等。
岩矿：岩矿名称、所属类别、植被覆盖及名称、土壤覆盖及名称、岩矿露头面积、所属构造、地质年代、风化状况等。
3、记录环境参数主要内容如表1.2，内容由教学教师定，制成表格填写。
见附表。
4、安装仪器开始测试①对准标准板，读取数据为Vs。
②移开标准板对准地物，读取数据Vg。
③重复步骤①②，测量5—9次，记录数据，计算平均值。
④更换目标，做好信息记录，重复①—③步骤。
⑤整理数据，根据上述公式计算反射率()λρg，标准板的反射率()λρs为已知值。
仪器安装注意事项：➢测量高度：仪器保持水平架设，离被测地物表面距离不小于1m。
➢几何关系：仪器轴线与天顶的倾斜角<±2°，标准面水平放置。
5、分析实测结果①根据计算结果，准确绘出地物光谱反射率曲线图。
②根据所绘曲线，比较不同地物光谱特征，分析在遥感影上可能产生的差异。
③分析实习过程中可能引起误差的因素。
五、实验要求每个同学独立完成实验，并提交书面实验报告。
实验内容包括：实验目的、实验原理及方法、实验仪器、实验结果与分析。
实验结果与分析具体内容：准确绘出地物光谱反射率曲线图6张（同一地物在顶光、顺光、逆光三种情况下的合成图，每一种地物各一张，共3张；不同地物反射率曲线合成图，分为顶光、顺光、逆光三种，共3张；）；根据所绘曲线，比较同一地物在顶光、顺光、逆光三种情况下，反射率的差异及内部规律；根据所绘曲线，比较不同地物光谱特征，分析其在遥感影上可能产生的差异，分乔木、灌木、草本。
六、附几种地物的光谱测定值紫叶小檗光谱反射率λa1b1c1a2b2c2a1-a2b1-b2c1-c2400 1.3 1.3 1.400.250.2 1.3 1.05 1.2425 1.42 1.38 1.480.250.350.15 1.17 1.03 1.33450 1.6 1.58 1.650.250.40.38 1.35 1.18 1.27475 1.85 1.8 1.920.60.60.58 1.25 1.2 1.34500 1.7 1.7 1.80.480.550.5 1.22 1.15 1.3525 1.68 1.6 1.680.550.50.45 1.13 1.1 1.23550 1.58 1.34 1.680.350.450.4 1.230.89 1.28575 1.6 1.55 1.620.250.50.38 1.35 1.05 1.24600 1.38 1.32 1.40.20.20.25 1.18 1.12 1.15625 1.121 1.200.10 1.120.9 1.26500.80.450.60000.80.450.6675 1.6 1.65 1.750.450.60.7 1.15 1.05 1.05700 1.7 1.7 1.8 1.1 1.20.90.60.50.9750 1.7 1.8 1.9 1.25 1.4 1.20.450.40.7850 1.85 1.85 1.95 1.45 1.5 1.450.40.350.5950 1.6 1.6 1.7 1.3 1.25 1.350.30.350.351050 1.5 1.5 1.6 1.1 1.2 1.20.40.30.4刺柏光谱反射率λa1b1c1a2b2c2a1-a2b1-b2c1-c2 400 1.5 1.25 1.400.250 1.51 1.4 425 1.45 1.35 1.600.20 1.45 1.15 1.6 450 1.65 1.65 1.700.30 1.65 1.35 1.7 475 1.85 1.85 1.90.20.50.3 1.65 1.35 1.6 500 1.65 1.65 1.650.10.450 1.55 1.2 1.65 525 1.5 1.55 1.650.40.50.4 1.1 1.05 1.25 550 1.5 1.5 1.550.30.50.3 1.21 1.25 575 1.4 1.45 1.50.150.450.35 1.251 1.15 600 1.25 1.25 1.3500.30.5 1.25950.85 62511 1.100.5010.5 1.1 6500.40.40.4500.3500.40.050.45 675 1.15 1.6 1.80.0500.25 1.1 1.6 1.55 700 1.7 1.65 1.80.950.950.950.750.70.85 750 1.85 1.8 1.9 1.1 1.45 1.250.750.350.65 850 1.9 1.85 1.95 1.4 1.35 1.350.50.50.6 950 1.6 1.55 1.15 1.15 1.210.450.350.15 1050 1.5 1.45 1.551 1.15150.30.55草坪光谱反射率λa1b1c1a2b2c2a1-a2b1-b2c1-c2 400 1.56 1.5 1.6200.10 1.56 1.4 1.62 425 1.55 1.52 1.5800.10.04 1.55 1.42 1.54 450 1.72 1.68 1.760.30.30.3 1.42 1.38 1.46 475 1.94 1.9 1.980.420.540.38 1.52 1.36 1.6 500 1.8 1.8 1.880.260.580.38 1.54 1.22 1.5 525 1.8 1.74 1.860.520.740.64 1.281 1.22 550 1.72 1.94 1.820.560.880.78 1.16 1.06 1.04 575 1.74 1.74 1.820.480.760.7 1.260.98 1.12 600 1.48 1.38 1.540.140.30.26 1.34 1.08 1.28 625 1.22 1.14 1.24000 1.22 1.14 1.24 6500.580.460.580000.580.460.58 675 1.7 1.66 1.760.380.640.54 1.32 1.02 1.22 700 1.82 1.74 1.84 1.16 1.34 1.320.660.40.52 750 1.88 1.84 1.9 1.5 1.7 1.640.380.140.26 850 1.94 1.86 1.98 1.66 1.74 1.780.280.120.2 950 1.62 1.6 1.66 1.38 1.46 1.440.240.140.22 1050 1.56 1.52 1.6 1.3 1.38 1.40.260.140.2注：a1代表顶光观测值 a2代表顶光空白对照观测值b1代表顺光观测值 b2代表顺光空白对照观测值c1代表逆光观测值 c2代表逆光空白对照观测值紫叶小檗光谱反射率刺柏光谱反射率草坪光谱反射率依图分析：波长在400nm到625nm之间的时候，随着波长的增加，反射率沿着比较小的幅度增加，到625nm的时候随着波长的增加反射率增加的速度加快，625-675nm之间达到第一个高峰，在675nm左右达到最低点，随后随着波长的增加反射率不断增加，且增加速度很快，大概在800nm左右随着波长的增加，反射率变化不大。
之后随着波长的增加，反射率维持在一个比较稳定的水平。
总的来说，顺光的反射率相对逆光和顶光来说反射率会大些，但是对不同的植物来说又有其自身的差异。
紫叶小檗的顺光反射率基本上都要高些，只是在900nm到1000nm的时候顶光的反射率高于顺光的反射率。
在675nm到950nm左右明显低于顶光和顺光，且在700nm的时候达到最低点。
刺柏在600nm到675nm 的时候，顶光的反射率比顺光和逆光的反射率高的程度远远大于小檗和草坪的反射率，且顺光的反射率在750nm左右的时候达到第二个高峰。
草坪在波长625nm 到675nm的时候顶光和逆光的反射率相等，在675nm以后，顺光>逆光>顶光，它们在675nm到800nm之间随波长的增加都显著增加，但是没有交叉。
依图分析：他们在不同波段的反射率的总体趋势上面已经分析了，比较来说，400nm到625nm之间随着波长的增加三种地物的反射率差异不明显，在625nm到675nm达到第一个高峰，且在这一阶段，刺柏的反射率明显高于另外两种。
675nm以后，顶光时，反射率，草坪>小檗>刺柏，草坪的反射率明显高于余者，且刺柏在750nm 左右达到第二个高峰，但是明显小于第一个峰值。
逆光时，在850nm左右，反射率都普遍高于第一个高峰，且刺柏出现第二个高峰，峰值大于其余两个。
附表1.2 环境参数。