(完整版)便携式野外光谱仪
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地面光谱测试实际上就是建立不 同地物的光谱模型
由于空间象元的光谱数据融合程度高，与地面模型 并不是绝对的对应关系。
便携式野外光谱仪介绍及野外光谱测试
高光谱遥感的出现，是遥感技术一场革命性的变革。其丰富的光谱 信息，使具有特殊光谱特征的地物探测成为可能。随着高光谱遥感技术 的发展，遥感技术在地质学领域的应用得到了前所未有的提高，也是高 光谱遥感应用中一个成功的领域。
2.1000-1900nm,单元InGaAs探 测器，平面旋转扫描光栅，比 PbS响应速度快。
3.1700-2500nm，单元InGaAs 探测器，平面旋转扫描光栅。
1-6 光谱仪外部信号传输——光纤
1.光纤与光谱仪箱体内部感 光器连接，将接收到的光谱信号 导入光谱仪
2.光纤构成：由57条200微米 芯径石英光纤同心状而成，外面 由金属螺纹管铠装。不怕踩压， 严禁折死弯！
光纤
1-9 光谱仪—标准板（白板）
1.白板的光学特点是漫反射非常的好，并且具有全反射的完美表现。
2.白板同样也是光学器件的一部分，不要用手接触白板的表面。
3.白板由稀土元素制成， 硬度不高，应避免与坚硬锋利的物件接触， 防止划伤。
4.使用一段时间后， 白板表面会明显 变脏，轻微的浮尘可用柔软的毛刷清理。 重度污染的白板应在流水中（ 高 品 质 自来水、纯净水、蒸馏水 ）用 3 0 0 目以上的磨料防水砂纸擦洗，直到白板 的表面有了完全疏水性、不粘水 ( 在 板面上，水呈水滴状并很快流走 ) ，然 后自然凉干。
外形尺寸
无 13×36.83×29.21CM
重量
7.35Kg
采集程序 基于DOS 运行环境
FieldSpec 3
无线 有 有
12.7×36.83×29.21CM 5.66 Kg
基于WINDOS
1-2 FieldSpec FR 光谱仪组成（FR型光谱仪）
1-3 FieldSpec 3 光谱仪组成 （FSP3型光谱仪）
其中E、H 型号的光谱仪是我们学校有的设备
1-1 两种光谱仪的主要项目比较：
项 目 FieldSpec Pro FR
FieldSpec 3
（FR型光谱仪）
（FSP3型光谱仪）
探测器
波长精度 波长范围
350—1050nm低噪声512阵元 350—1100nm低噪声512阵元
PDA，1000—1800nm及1700— PDA，1000—1900nm及
光谱分辨率 3.5nm@350nm-1050nm， 10nm @1000nm-2500nm
光谱平均 31800次
3nm@350nm-1000nm 8.5nm@1000nm-1900nm 6.5nm@1700-2500nm 31800次
项 目 FieldSpec FR
数据传输 有线
GPS同步 无
内置光源的 反射探头
3.视场角度大，覆盖的范围大，光 谱混合程度高
4.视场角度小，覆盖的范围小，光 谱混合程度低
1-8 光谱仪—内置光源的反射探头
内置光源的反射探头：将光纤、 光源、标准板集成一体，其测量的范 围局限在有限圆的面积之内，可直接 接触被测量的目标物，从而获得单一 的或有限混合的目标物的光谱。
手柄
电源
标准板（白板
1-4 便携式光谱仪组成(FSP 3 为例）
1. 主机箱体 2. 光谱数据采集探头（裸探头25°视场角，可选5°视场角） 3. 传输光纤（57根200微米芯径光纤） 4. 数据采集控制计算机 5. 充电电池 6. 标准校验板（白板） 7. 光源、光纤、白板的合成体 8. GPS
1-4 便携式光谱仪(3型)能够测量的参数
绝对测量：
辐射亮度（radiance) 需要光度定标 辐射照度（Irradiance) 需要有余弦接收器
相对测量：
反射率（就是我们平时所说的光谱数据） 绝对反射率（需要白板定标）
பைடு நூலகம்
1-5 光谱仪的内部结构—探测器
由光纤导入的光波，经分光 器分成三部分，由不同的探测 器单元将光信号转变成电信号。
1.350-1100nm，512阵元光PDA 阵列探测器, 凹面消色差光栅， 平场成像。易于波长标定。灵 敏度高。
3.光纤前端外接可拆卸探头
4.光纤圆滑弯曲对信号的影 响＜1%
1-7 光谱仪—前光器（探头）
1.光谱仪的探头是获取光波信号的， 野外进行光谱测试时所使用探头会因光 谱仪的具体型号不同而有所区别，但所 获取的光谱信号是一样的，不会因探头 的结构不同而产生差别。
2.裸光纤的视场角是25°可视具体 测试对象的不同加装不同的前光器，一 般仪器标配的是一个5°视场角的前光 器。
2500nm两个InCaAs探测器单 1700—2500nm两个InCaAs探
元，PE制冷恒温
测器单元，PE制冷恒温
+/-1nm
+/-1nm
350nm—2500nm
350nm—2500nm
光谱采样 间隔
1.4nm@350-1050nm 2nm@1000-2500nm
1.4nm@350-1050nm 2nm@1000-2500nm
野外光谱仪介绍及使用 经验交流
高光谱的概念：
高光谱是指高分辨率光谱。
具体的说就是满足:
3nm@350nm—1000nm
10nm@1000nm——2500nm
高分辨率光谱传感器的三个空间层次
航天（卫星）平台搭载的传感器
航空平台搭载的传感器 地面传感器
地物光谱测试的意义？
航空、卫星等平台搭载的光谱仪采集的光谱数据是空 间光谱数据，这样的光谱数据是融合程度比较高的（与分 辨率有关），直接判读每一个象元代表什么地物是比较困 难的。地面测试的光谱数据与已知地物一一对应，是遥感 影像分类的重要依据。
1：光谱仪器介绍：
为了配合星载高光谱探测仪器而研发的地面高光谱仪器同时投入使 用。目前用于地学领域的高光谱仪器主要是由美国ADS公司生产的便携 式野外高光谱仪器。
a. FieldSpec HH（350-1050nm)
b. FieldSpec Pro VNIR(350-1050nm) c. FieldSpec Dual VNIR(350-1050nm) d. FieldSpec Pro JR(350-2500nm) e. FieldSpec Pro FR(350-2500nm) f. AgriSpec(350-2500nm g. TerraSpec(350-2500nm) h. FieldSpec 3 (350-2500nm)
由于空间象元的光谱数据融合程度高，与地面模型 并不是绝对的对应关系。
便携式野外光谱仪介绍及野外光谱测试
高光谱遥感的出现，是遥感技术一场革命性的变革。其丰富的光谱 信息，使具有特殊光谱特征的地物探测成为可能。随着高光谱遥感技术 的发展，遥感技术在地质学领域的应用得到了前所未有的提高，也是高 光谱遥感应用中一个成功的领域。
2.1000-1900nm,单元InGaAs探 测器，平面旋转扫描光栅，比 PbS响应速度快。
3.1700-2500nm，单元InGaAs 探测器，平面旋转扫描光栅。
1-6 光谱仪外部信号传输——光纤
1.光纤与光谱仪箱体内部感 光器连接，将接收到的光谱信号 导入光谱仪
2.光纤构成：由57条200微米 芯径石英光纤同心状而成，外面 由金属螺纹管铠装。不怕踩压， 严禁折死弯！
光纤
1-9 光谱仪—标准板（白板）
1.白板的光学特点是漫反射非常的好，并且具有全反射的完美表现。
2.白板同样也是光学器件的一部分，不要用手接触白板的表面。
3.白板由稀土元素制成， 硬度不高，应避免与坚硬锋利的物件接触， 防止划伤。
4.使用一段时间后， 白板表面会明显 变脏，轻微的浮尘可用柔软的毛刷清理。 重度污染的白板应在流水中（ 高 品 质 自来水、纯净水、蒸馏水 ）用 3 0 0 目以上的磨料防水砂纸擦洗，直到白板 的表面有了完全疏水性、不粘水 ( 在 板面上，水呈水滴状并很快流走 ) ，然 后自然凉干。
外形尺寸
无 13×36.83×29.21CM
重量
7.35Kg
采集程序 基于DOS 运行环境
FieldSpec 3
无线 有 有
12.7×36.83×29.21CM 5.66 Kg
基于WINDOS
1-2 FieldSpec FR 光谱仪组成（FR型光谱仪）
1-3 FieldSpec 3 光谱仪组成 （FSP3型光谱仪）
其中E、H 型号的光谱仪是我们学校有的设备
1-1 两种光谱仪的主要项目比较：
项 目 FieldSpec Pro FR
FieldSpec 3
（FR型光谱仪）
（FSP3型光谱仪）
探测器
波长精度 波长范围
350—1050nm低噪声512阵元 350—1100nm低噪声512阵元
PDA，1000—1800nm及1700— PDA，1000—1900nm及
光谱分辨率 3.5nm@350nm-1050nm， 10nm @1000nm-2500nm
光谱平均 31800次
3nm@350nm-1000nm 8.5nm@1000nm-1900nm 6.5nm@1700-2500nm 31800次
项 目 FieldSpec FR
数据传输 有线
GPS同步 无
内置光源的 反射探头
3.视场角度大，覆盖的范围大，光 谱混合程度高
4.视场角度小，覆盖的范围小，光 谱混合程度低
1-8 光谱仪—内置光源的反射探头
内置光源的反射探头：将光纤、 光源、标准板集成一体，其测量的范 围局限在有限圆的面积之内，可直接 接触被测量的目标物，从而获得单一 的或有限混合的目标物的光谱。
手柄
电源
标准板（白板
1-4 便携式光谱仪组成(FSP 3 为例）
1. 主机箱体 2. 光谱数据采集探头（裸探头25°视场角，可选5°视场角） 3. 传输光纤（57根200微米芯径光纤） 4. 数据采集控制计算机 5. 充电电池 6. 标准校验板（白板） 7. 光源、光纤、白板的合成体 8. GPS
1-4 便携式光谱仪(3型)能够测量的参数
绝对测量：
辐射亮度（radiance) 需要光度定标 辐射照度（Irradiance) 需要有余弦接收器
相对测量：
反射率（就是我们平时所说的光谱数据） 绝对反射率（需要白板定标）
பைடு நூலகம்
1-5 光谱仪的内部结构—探测器
由光纤导入的光波，经分光 器分成三部分，由不同的探测 器单元将光信号转变成电信号。
1.350-1100nm，512阵元光PDA 阵列探测器, 凹面消色差光栅， 平场成像。易于波长标定。灵 敏度高。
3.光纤前端外接可拆卸探头
4.光纤圆滑弯曲对信号的影 响＜1%
1-7 光谱仪—前光器（探头）
1.光谱仪的探头是获取光波信号的， 野外进行光谱测试时所使用探头会因光 谱仪的具体型号不同而有所区别，但所 获取的光谱信号是一样的，不会因探头 的结构不同而产生差别。
2.裸光纤的视场角是25°可视具体 测试对象的不同加装不同的前光器，一 般仪器标配的是一个5°视场角的前光 器。
2500nm两个InCaAs探测器单 1700—2500nm两个InCaAs探
元，PE制冷恒温
测器单元，PE制冷恒温
+/-1nm
+/-1nm
350nm—2500nm
350nm—2500nm
光谱采样 间隔
1.4nm@350-1050nm 2nm@1000-2500nm
1.4nm@350-1050nm 2nm@1000-2500nm
野外光谱仪介绍及使用 经验交流
高光谱的概念：
高光谱是指高分辨率光谱。
具体的说就是满足:
3nm@350nm—1000nm
10nm@1000nm——2500nm
高分辨率光谱传感器的三个空间层次
航天（卫星）平台搭载的传感器
航空平台搭载的传感器 地面传感器
地物光谱测试的意义？
航空、卫星等平台搭载的光谱仪采集的光谱数据是空 间光谱数据，这样的光谱数据是融合程度比较高的（与分 辨率有关），直接判读每一个象元代表什么地物是比较困 难的。地面测试的光谱数据与已知地物一一对应，是遥感 影像分类的重要依据。
1：光谱仪器介绍：
为了配合星载高光谱探测仪器而研发的地面高光谱仪器同时投入使 用。目前用于地学领域的高光谱仪器主要是由美国ADS公司生产的便携 式野外高光谱仪器。
a. FieldSpec HH（350-1050nm)
b. FieldSpec Pro VNIR(350-1050nm) c. FieldSpec Dual VNIR(350-1050nm) d. FieldSpec Pro JR(350-2500nm) e. FieldSpec Pro FR(350-2500nm) f. AgriSpec(350-2500nm g. TerraSpec(350-2500nm) h. FieldSpec 3 (350-2500nm)