实验一 地物光谱反射率的野外测定(更新)汇总
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。
地物光谱反射率分析
地物光谱反射率分析实习报告实习题目：地物光谱测定实习时间，地点：天山堂前面空地贺兰堂地信专业机房实习目的：认识地物光谱反射率的规律，分析典型地物的光谱特征使用仪器：地物光谱分析仪测量目标的基本信息：草地，裸地，水泥路，红灌丛，绿灌丛环境参数表：气温：18度实习内容，实习步骤：1. 用ASD软件打开外业测量地物光谱数据，去除十条曲线中明显异常曲线打开ASD软件→file→open→选中测得的十条曲线→打开→选择加载的十条数据→view→graph data→在空白处右击→customization dialog→axis→min/max(设置max为1)，根据图形删除其中一条或多条异常曲线（在目录中直接删除）2.对符合条件的地物光谱曲线进行处理(导出每种地物的JPG、tab 和平均值.mn数据)①加载符合条件的曲线（方法与步骤1相同）→export→分别选择jpg，设置输出路径和文件名，点击export即可②求每种地物的平均值曲线Process→statistics→选择mean→设置输出路径和文件名即可对于上述导出的平均值曲线，点击export→分别选择text格式，设置输出路径和文件名，点击export即可导出.dat文件3.处理数据①对每种地物的jpg文件，只需要分析其曲线特征（联系地物实际特性来分析其在可见光（380-760nm）和近红外（760-1500nm）之间的光谱特征）②将上述的dat文件（五个）分别用excel打开，并且计算红、绿、蓝波段的平均值，蓝光101-171，绿光171-251，红光281-341，将计算好的五组数据放入新的excel表中，并绘制折线图③将步骤2中的各种地物平均值数据在ASD中打开，方法如步骤1所示，并将其按照jpg格式导出，并对其进行分析。
反射率曲线及分析：0.65um之间，植被的反射率曲线出现了一个小波峰，由于这个波段式可见光波段，说明植物叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿光的反射作用强，在0.7～0.8um之间出现了一个陡坡，到1.1um附近有一峰值，这是植被特有的特征。
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。
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。
实验1——地物光谱的测试
实验1 可见光与近红外波谱测试1.1实习概述按照国家光谱数据库数据测试参考标准选择典型进行地物反射、发射光谱测试。
根据所测的光谱曲线特征选择最佳遥感波段和最佳遥感时间。
1.2实习目的①掌握地物反射、发射光谱特性的基本概念，特点；②掌握典型地物光谱的测试方法和实验数据分析处理的基本流程和方法；③分析影响地物波谱特性测定的因素；了解地物表面不同几何状况、含水状况、风化状况、粗糙程度对反射、发射光谱的影响；了解多种地物光谱随时间变化的特征与规律；了解入射和观测角度变化对地物光谱的影响。
④培养学生理论联系实际及知识的综合运用能力，为后续专业课程学习创造条件。
1.3实习任务测量试验区的植被、水、土壤、道路的光谱特性。
要求测定不同植被、水、土壤、道路的波谱特性曲线，即每类地物至少选择5个小类（或样本）。
①清水、营养化水、污染水反射光谱、发射光谱测试与特征分析；②不同覆盖度、不同长势植被覆盖反射光谱、发射光谱测试与特征分析；③城乡非自然目标反射光谱、发射光谱测试与特征分析；④土壤反射光谱、发射光谱测试与特征分析；⑤岩石反射光谱、发射光谱测试与特征分析。
要求：上述5个实验根据具体情况必作2个，选作1个。
1.4设备（软件）及资料准备1.4.1 实习设备及软件测定地物反射光谱特性的仪器是可见光、近红外光谱仪。
仪器由收集器、分光器、探测器和显示或记录器组成。
测定地物发射光谱特性的仪器是热红外波谱仪、热红外辐射计。
1.4.2 实习前准备工作1.4.2.1 光谱测试仪器的标定测量仪器在采集数据前必须通过指定的定标实验室的定标检测，检验仪器的工作性能。
仪器的定标在室内定标和实验场地现场定标，并在提交数据时附上相应测量仪器的定标报告。
若对同一种典型地物（农作物、岩矿、水体等）的相同观测项目采用不同型号的测量仪器，则必须在观测实验前到指定的实验室或实验场进行统一校准和比对：即在相同的条件下，同时测量同一目标，进行归一化处理，分析各仪器的误差，以精度高的仪器为准，进行误差订正，并在提交数据时应附上相应测量仪器的比对报告。
反射率反射光谱测量
反射率反射光谱测量反射率反射光谱测量，是一种常用的光谱测量方法。
它利用样品表面对入射光的反射性能进行测试，并通过测量被样品反射的光的强度，来推断样品的特性。
这种测量方法在材料科学、化学、物理等领域有广泛的应用。
本文将从测量原理、实验步骤、技术优势等方面对反射率反射光谱测量进行探讨。
反射率反射光谱测量的原理是利用样品表面对入射光的反射性能进行测量。
入射光在样品表面发生反射后，被检测器接收并转化为电信号，然后根据电信号的强度来推断样品表面的特性。
具体的测量步骤包括：首先，将入射光照射在样品表面，并调节入射光波长、强度等参数；然后，被样品反射的光被检测器接收，并将接收到的光信号转化为电信号；最后，根据电信号的强度来推断样品表面的反射率。
反射率反射光谱测量的实验步骤较为简单。
首先，准备好测量所需的材料和仪器设备，包括光源、样品、光谱仪、检测器等。
然后，将光源对准样品表面，并调整入射光的波长和强度。
接着，将反射光引导至光谱仪和检测器，并将光信号转化为电信号。
最后，根据电信号的强度来计算和推断样品表面的反射率。
需要注意的是，在测量过程中要保持样品表面的光洁度和光泽度，以确保测量结果的准确性和可靠性。
反射率反射光谱测量具有以下技术优势。
首先，测量结果直观、可靠。
通过测量反射光的强度，可以直接得到样品表面的反射率，从而推断样品的特性。
其次，测量速度快。
采用光电转换技术，可以快速转化光信号为电信号，并进行数据处理，从而快速得到测量结果。
再次，测量范围广。
通过调节入射光的波长和强度，可以对不同材料的反射性能进行测量，从而适用于多种应用场景。
最后，测量方法简便。
通过选择适当的光源、检测器和光谱仪等设备，可以简单快速地进行反射率反射光谱测量。
总的来说，反射率反射光谱测量是一种常用的光谱测量方法，广泛应用于材料科学、化学、物理等领域。
它通过测量样品表面对入射光的反射性能，来推断样品的特性。
在实验步骤上，需要准备适当的仪器设备，并进行光源对准、信号接收和数据处理等操作。
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（）。
地物反射波谱实验指导1
实验一地物反射波谱实验一、实验目的：1、通过实验认识地物光谱反射率的规律，熟悉典型地物的波谱曲线；2、掌握从感兴趣区中提取典型地物波谱信息方法。
二、实验设备：计算机、ENVI、遥感数据。
三、实验任务：1、从ENVI软件JHU波谱库中打开植被、水、土壤等典型地物的波谱曲线，并指出各地物波谱曲线的典型特征；2、通过ENVI从高光谱数据中采集各种岩石的波谱曲线；并从Jpll波谱库中提起相应岩石的波谱，对比两种方法获得曲线的异同，并分析原因。
四、实验原理：遥感的物理基础是地物对电磁波的反射、吸收和发射特性；遥感研究的最终目的是应用，遥感技术及其应用实质上是一个地物电磁波谱特性成像与反演的问题，要想利用遥感图像正确有效地分析问题、解决问题，必须对各类地物波谱特性及其变化规律有较全面、深入的认识。
详细内容参考课本与讲义。
五、实验步骤：JHU波谱库中打开植被、水、土壤等典型地物的波谱曲线1、选择“查看波谱库”按钮；2、在Spectral Library Input File 对话框，选择Open > Spectral Library.3、出现文件选择对话框时，选择一个波谱库文件名（如jhu_lib>water.sli），它将在Spectral Library Input File对话框中供你选择利用。
选择一个波谱库，点击其名字，点击“OK”。
4、Spectral Library Viewer 对话框将出现，供你选择个别的库波谱，并用于图示。
5、重复以上步骤，分别打开植被、水体、土壤等地物波谱库，并分析各地物波谱曲线的特征。
高光谱数据提取岩石波谱并对比分析波谱库中的相应波谱曲线1、在ENVI主菜单中，选择File>Open Image File，然后选择cup95_at.int文件，点击open弹出可用波段列表，它将列出50个波段的名字。
2、在可用波段列表对话框中，选择Band193.3、点击Gray Scale单选按钮，然后点击Load Band。
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
18
ENVI 光谱数据库 不同地物光谱特征对比
2021/5/25
实验一 地物光谱反射率的野外测定(更新)剖析
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、ISI921VF-256野外地物光谱辐射计，波段范围为可见-近红外的380~1050nm ，仪器性能稳定，携带方便，数据提取容易。
2、标准参考板（白板或灰板）。
图1ISI921VF-256野外地物光谱辐射计 3、仪器介绍3-1主机面板结构图2.主机面板示意图3-2光学头部结构图3.光学头部如图所示，光学头部上有以下部件： 电缆： 用于连接主机箱 镜头： 配有与主光轴平行的半导体激光指示器 把手： 手持之用，上置有“测量”和“指示”按钮（大拇指部位） 支架安装孔： 2个M4螺孔，用于固定安装 ※摄像头： 同步显示功能的图象获取；为选择配置3-3 基本配置连接注意：所有电气连接必须在关电的状态下进行，否则可能引起设备损害！ 3-3-1安装如测试采用手持操作方式，则无需任何机械安装。
如采用手持测量杆，需事先使用两个M4×10螺钉将测量头部固定于测量杆顶部，并调整好所需的测量角度。
3-3-2测量工作测量工作状态仅需主机和测量头部，无需连接电脑；如在非移动场合进行长时间连续测量，并欲同步查看测量曲线，也可同时连接笔记本或台式电脑。
3-3-3数据传输数据传输时无需连接测量头部，只需使用通讯电缆连接主机的通讯端口和计算机的USB 口。
电缆连接工作必须在关机状态下进行。
3-3-4 充电充电时将充电器连接220V 电源，使用充电电缆连接充电器和主机。
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）。
【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
地物的反射光谱
地物的反射光谱
地物反射光谱是指地物在可见光和近红外光谱范围内的反射特性。
地物反射光谱是研究地球表面遥感信息的重要依据，因为不同地物对光谱的吸收和反射特性不同，从而表现出不同的光谱特征。
地物反射光谱的一般特征如下：
1.波段差异：不同地物在各个波段的反射率存在差异。
例如，植被在绿光波段反射率较高，而建筑物和裸地在绿光波段反射率较低。
2.连续性：地物反射光谱在可见光和近红外范围内呈现出连续的变化。
随着波长的增加，地物的反射率通常先升高后降低。
3.光谱曲线形状：不同地物的反射光谱曲线形状各异。
如植被的光谱曲线通常具有明显的峰值，而建筑物和裸地的光谱曲线则相对平缓。
4.受控因素：地物反射光谱受多种因素影响，如地物的物理性质、化学成分、含水量、植被覆盖度等。
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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、ISI921VF-256野外地物光谱辐射计，波段范围为可见-近红外的380~1050nm ，仪器性能稳定，携带方便，数据提取容易。
2、标准参考板（白板或灰板）。
图1ISI921VF-256野外地物光谱辐射计 3、仪器介绍3-1主机面板结构图2.主机面板示意图3-2光学头部结构图3.光学头部如图所示，光学头部上有以下部件： 电缆： 用于连接主机箱 镜头： 配有与主光轴平行的半导体激光指示器 把手： 手持之用，上置有“测量”和“指示”按钮（大拇指部位） 支架安装孔： 2个M4螺孔，用于固定安装 ※摄像头： 同步显示功能的图象获取；为选择配置3-3 基本配置连接注意：所有电气连接必须在关电的状态下进行，否则可能引起设备损害！ 3-3-1安装如测试采用手持操作方式，则无需任何机械安装。
如采用手持测量杆，需事先使用两个M4×10螺钉将测量头部固定于测量杆顶部，并调整好所需的测量角度。
3-3-2测量工作测量工作状态仅需主机和测量头部，无需连接电脑；如在非移动场合进行长时间连续测量，并欲同步查看测量曲线，也可同时连接笔记本或台式电脑。
3-3-3数据传输数据传输时无需连接测量头部，只需使用通讯电缆连接主机的通讯端口和计算机的USB 口。
电缆连接工作必须在关机状态下进行。
3-3-4 充电充电时将充电器连接220V 电源，使用充电电缆连接充电器和主机。
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、使用准备4-1软件安装⑴首先，复制仪器数据处理软件包及仪器自带的USB口驱动软件。
然后，运行仪器数据处理软件安装程序包中的“Setup.exe”文件安装ISI921VF.EXE运行程序（最好创建该软件的快捷方式到计算机桌面）；⑵再用仪器自带的USB口连接电缆连接主机和仪器（电缆连接好后，打开仪器电源），这时，屏幕上会出现“添加新硬件向导”窗口；按照其提示步骤，一步一步地安装USB口驱动软件，直至完成。
安装完成后，查看“控制面板”中的“系统硬件”，在“端口”下，应该增加了一个额外的COM端口，把它设置为COM5。
注意：在计算机不止一个USB口时，请确保仪器连接的USB口为COM5口。
您可以监视着此窗口，把仪器连接电缆拔下、再连接即可看出。
4-3检查及调整仪器开机后会在1秒之内在显示屏出现主菜单，这表示仪器控制电路正常。
如能测得光谱曲线，则表明系统正常充满电的仪器开机后可能会有显示不正常的情况，可能是因为环境温度变化过大造成的，这时可调节主机面板的对比度电位器。
如仍无主菜单显示，可使用复位建进行复位。
测试前应使用相应的菜单功能，按照测量需要对仪器进行设置。
仪器的所有设置会记忆保留。
5主机菜单及操作5-1主菜单**：该项功能只在探测器为256元以上的仪器中且是根据可户要求才配置。
主菜单说明：在主菜单状态直接操作功能对应数字，即可进入功能或子菜单操作“8”、“9”两项功能不作为基本配置功能；5-2〖Setup〗仪器参数设置〖Setup〗仪器参数设置子菜单有10项设置内容，包括：起始光谱曲线号、增益、CCD积分时间、内部时钟（包括年、月、日、时、分、秒）。
仪器关机后仍保存光谱曲线号、增益、积分时间且内部时钟照常运行。
设置参数过程中，任何时侯按下“ESC”键，均退出当前设置参数功能回到主菜单，且保持未设置的项目原设定参数不变。
在设置某项参数时，要完整设置（即该项参数是几位数，就输入几位数值），如果只改变此项参数某一位，则设置无效，仍保持原参数不变，设置完某项参数后，按回车“↙”键，光标移到下一行参数起始位置，可继续设置下一项参数。
如果某项参数需保持原值，则可不设置，直接按“↙”光标移至再下一行。
完成设置参数操作后，打开镜头盖即可进行测量。
一次测量仪器将进行2次的曲线采样和平均（测水除外）；而一次完整的测量必须包括对CCD本底信号的测量和扣除，如果仪器设置为自动增益状态，仪器则首先将进行增益和积分时间的调整。
5-3〖Reference〗参考板测量在主菜单上键入“2”，选择此功能。
进入此功能后，仪器将首先进行测量本底的工作，此时可听见光学头部发出轻微的“喀哒”声，此为挡板继电器闭合的声音。
仪器光学头部再次发出“喀哒”声后表示本底测量完成，挡板打开。
随后仪器即进行信号测量。
完成测量和运算后，显示屏将显示第一条测量曲线，并附有此曲线的曲线号、增益、积分时间。
如果按下“↙”键即可进行下一条曲线的测量。
在此工作方式下测量的曲线数据在传输到计算机进行数据处理时，生成的光谱文件自动以“.ref”作为文件的扩展名；表示此为参考板文件。
进入测试状态后可以使用测量手柄上的“►”键进行下一条曲线测试在测试前可以使用“☼”键打开指示激光器进行目标对准。
5-4〖Target〗目标测量在主菜单上键入“3”，选择该功能。
测量过程与“2”功能的测量基本相同。
只是测试的曲线数据在传输到计算机进行数据处理时，生成的光谱文件自动以“.tat”作为文件的扩展名；表示此数据为目标地物文件。
5-5〖Display〗显示在主菜单上，选择“4”，进入Display显示功能。
LCD屏幕显示该功能的子菜单1、Spect. curve2、Refl. curve选择“1”，出现如下子菜单，显示测量的光谱曲线；这时即可输入需显示的光谱曲线号，LCD屏幕显示坐标、光谱曲线，并在屏幕右侧显示曲线号，测量该曲线的增益和时间。
每按一次“↙”键，显示同类型曲线，曲线号自动加1，显示下一条曲线。
如果遇到屏幕显示“NO！”，则说明系统并无存储此编号的曲线。
按“Esc”键可退回上一级菜单。
若在上一级菜单中选择“2”，出现如下子菜单，可以即时观看被测目标的反射率。
“Tar.Code ”表示选择目标光谱曲线；屏幕上显示的曲线号为所测最新一条目标（Tar ）曲线，为默认选择。
若用户不另选，系统即把它作为目标曲线。
“Ref.Code ”表示选择参考板光谱曲线；同理，屏幕上显示的曲线号为所测最新一条参考板（Ref ）曲线，为默认选择。
“Ref.type ”表示选择参考板类型；“1－W2－G ”表示：键入“1”选择白板（W 表示white ）；键入“2”选择灰板（G 表示gray ）。
最后，按下“↙”键，屏幕上即可显示出所选目标的反射比曲线。
两种参考板的反射比数据事先已由主机程序传入，存储在内部RAM 里，无需用户考虑（ISI921VF-512不包含此项功能）。
5-6〖Test 〗检验测试在主菜单上键入“5”选择此功能。
测量过程类似上述〖Reference 〗参考板测量和6-3〖Target 〗目标测量功能，但是，数据不存储，所以，显示的光谱曲线号为无效编号（从0700开始）。
此功能只是为了给用户提供一个判定客观环境和系统功能是否正常的窗口。
所显示的光谱曲线号仅为测试计数，不破坏原光谱曲线号的计数。
此功能一旦进入，即开始自动测量，用户不用按任何键。
需退出时，按“Rst ”键。
在正进行中的测量完成后退回主菜单。
5-7〖Communes 〗通讯1、使用通讯电缆联接计算机USB 口和仪器的USB 口插座。
（这时检查计算机“控制面板”的系统硬件，在“端口”下应该有COM5口；若没有，请关断仪器电源，重新连接。
）2、 计算机运行ISI921VF.EXE ，进入数据处理程序界面；3、 计算机选择菜单“文件\设置”或工具按钮“设置”，弹出选择文件窗口，选择好相关的文件和参数；激活菜单“文件\通讯”或工具按钮“传输”。
4、 计算机选择菜单“文件\通讯”或工具按钮“传输”，弹出数据传输窗口；此处用户可以更改传输路径及在选定的路径下创建新文件夹。
5、 这时在仪器主菜单上选择“6”，进入通讯功能的“联机”等待状态：6、在计算机上数据传输窗口中按下“联机”命令按钮，若有显示“联机成功！”则表示双方联机成功，即可进行以下传输；若联机不通，检查计算机“控制面板”的系统硬件，看看在“端口”下有无COM5口；若没有，请关断仪器电源，重新连接。
7、这时仪器的屏幕显示如下；分别输入待传输文件的起始文件号（Strcode ）和截止文件号（Endcode ），按下“↙”键；8、计算机上按下“开始传输”钮；传输开始；传入的光谱数据文件存储到您选择的路径下。
传输结束后，传输结束会弹出信息框“数据传输完毕”。
仪器面板上显示：每次传输，硬盘上相同路径下的旧文件会被新的同名文件覆盖，所以每次在传输数据之前，注意创建新的子目录或做好旧文件的备份工作。
5-8〖WaterTest〗水测量在仪器主菜单上键入“7”选择此功能。
屏幕显示测水时间间隔以100ms为单位，设置两位数XX，每两次测量间隔为XX×100ms。
在次项测量时，关闭“AutoGain”，即在“Setup”中把“AutoGain”设置为“OFF”；用户自己设置“Gain”和“Inte”。
为保证能够快速测量，一般设置“Inte”为“0”。
数据在传输到计算机进行数据处理时，生成的光谱文件自动以“.wat”作为文件的扩展名；表示此数据为测水数据文件。
5-9〖RealImage〗实时图象此项功能需要在PC机实时控制下完成。
之前需把图象采集卡、仪器机箱用专用电缆与PC机的USB接口连接好。