【产品介绍】船载移动式水面之上法遥感反射率测量设备介绍

上海奕枫仪器设备有限公司

2021/05/17 11:19

背景简介

水体光谱特性包括两个方面，表观光学特性(AOPs)和固有光学特征( IOPs)。表观光学特性(AOPs)是随光照条件变化而变化的水体光学特性。水色遥感既是对表观光学量的测量与分析。现场表观光谱的测量从方法上可分为两类：剖面测量法和水表面以上测量法。两种方法相对独立，适用范围上具有互补性。

水色遥感一般要求表观光谱特性的测量必须能够导出离水辐射率L_W、归一化离水辐射率L_WN、遥感反射率Rrs、和刚好处于水面以下0ˉ深度的辐照度比R 等。国际上有关水色的测量规范中，仅有针对大洋一类水体的。中国的近岸水体和湖水绝大部分是二类水体，针对二类水体的测量，我国著名学者唐军武等提出了水面以上光谱测量的方法。

水面之上法简介

利用光谱仪进行水面以上光谱测量。

观测几何：因为离水辐射率L_W在天顶角0°- 40°范围内变化不大，所以为避开太阳直射反射( Sunglint, Specular reflection) 和船舶阴影对光场的破坏。建议仪器观测平面与太阳入射平面的夹角90°≤f_v≤135°(背向太阳方向) , 仪器与海面法线方向的夹角30°≤qv≤45°。目前国际水色SIMBIOS 计划中推荐采用f_v＝135°，qv≤40°。

离水辐亮度的测量：在避开太阳直射反射、忽略或避开水面泡沫的情况下, 光谱仪测量的水体光谱数据为：L_SW = L_W+ rLsky。其中L_W 为离水辐亮度, Lsky 天空漫散射光不带有任何水体信息,必须去掉, r= 2.1% - 5%。r为气--水界面对天空光的反射率，取决于太阳位、观测几何、风速风向或海面粗糙度等因素。由此可得离水辐亮度为L_W=Lsw - r Lsky。

海表入射总辐照度Ed(0+)或Es测量：可由测量标准板(Plaque)的反射而得，或者使用辐照度光谱仪测量得到。

遥感反射率计算公式：Rrs= L_W/ Ed (0+)

AWRMMS水面辐射移动测量系统介绍

水面辐射移动测量系统是一款水色遥感表观光学特性测量仪器，可用于各种船舶观测、携带方便，将采集的表观光谱信息，记录在本地存储单元，并通过网络自动上传至预设的服务器。该测量系统完全按照水面之上法原理进行系统设计和布局。

核心优势：

1）系统包含3台光谱仪，2台辐亮度光谱仪与水面法线方向夹角相同（可根据需要调节角度30°≤qv≤45°），一台测量L_SW，一台测量Lsky。根据公式即可得到L_W。

2）Es由1台辐照度光谱仪直接测得，省去传统测标准反射板的复杂操作。

3）系统自带日射标尺，根据太阳位置调整观测平面即可与太阳入射平面的夹角达到规范要求（90°≤f_v≤135°）。

4）集成GPS，获取测量位置经纬度信息。

5）控制器内置大容量锂电池，现在无需外接电源，一键式测量，操作简便。

6）配套遥感反射率计算软件，可变参数可自由设置，灵活性强。

系统整体图

现场测量照片

主要参数

1）光谱仪

波长范围：320-950nm

光谱通道：190个

光谱间隔：3.3nm，

光谱精度：0.3nm

积分时间：4ms-8s（可自动）

2）支架和控制器

数据存储方式：云存储和本地同步存储

远程通信：GPRS数据传输，3G/4G全兼容

本地接口类型：插拔式卡槽

系统供电：内置锂电池，充电至全满需要6小时，充满后可连续工作48小时

防护等级：IP67

云台角度分辨率：≤5°

基座：三脚架，万向夹基座

云台姿态：同步获取云台姿态参数

测量杆长度：1.5m/段， 2段

角度可调范围：水平角：-180° ~ 180°

测量间隔时间：本地一键测量；也可手动设置

GPS定位精度：≤1.5米

环境工作温度：-30℃～50℃

环境工作湿度：0~100%，不结露状态

重量：总重小于35kg（含探头、支架、控制箱和电池）

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