【介绍】剖面法测量水下高光谱

潘德炉院士、李炎教授在《海洋光学遥感技术的发展和前沿》一文中指出，空间遥感与信息技术已经发展成为满足人类对海洋资源和环境不同尺度和不同层次连续、动态的信息需求的必要手段，海洋遥感在实施大范围海面瞬间信息监测、数年至几十年长序列全球海洋数据采集等方面，具有常规调查方法无法企及的优势。其中，水色遥感手段一方面在海洋与全球变化研究、另一方面在近海海洋环境监测（水质监测）中开始发挥越来越重要的作用，尤其是高光谱遥感，很可能成为近岸水体水质实时监测中具有应用前景的遥感监测方法，对于国家在海洋权益、防灾减灾、海洋资源管理和开发等方面都有着重要的作用。

海洋水色遥感是通过测量海水对天空光的后向散射光谱辐射来估算海洋中某些物质，主要是叶绿素、泥沙和黄色物质的含量，因此从海水中射出的离水辐射率是估算叶绿素、泥沙和黄色物质在海水中含量的关键参数。现场获取的方法有两种，剖面测量法和水面以上测量法。两种方法相对独立，使用范围具有互补性，因为这两种测量方法的误差源及信号过程不一样。

剖面法测量水下高光谱，是由水下剖面光谱仪直接浸入水中，利用其配备的辐照度探头和辐亮度探头，分别获取水下辐照度和辐亮度参数，由水下光场测量外推得到水表信号，同时可以更好地刻画出水体光场垂直变化。剖面法能够直接表现水体的垂直结构，更好地体现水体的变化趋势。因此，国际上目前普遍采用精度较高且能反映水体成份垂直变化的剖面测量法。

剖面法是由水下剖面光谱仪直接浸入水中，利用其配备的辐照度探头和辐亮度探头，分别获取水下辐照度和辐亮度参数，由水下光场测量外推得到水表信号，同时可以更好地刻画出水体光场垂直变化。剖面法能够直接表现水体的垂直结构，更好地体现水体的变化趋势。因此，国际上目前普遍采用精度较高且能反映水体成份垂直变化的剖面测量法。

系统组成

系统主要由水上和水下两部分组成。

水上部分主要包括：

1个辐照度传感器（可选）：用来进行海面辐射测量；

数据采集系统：IPS 104数据采集控制器有四个传感器接口，可将仪器与电脑连接起来，利用电脑作为一个控制单位来对仪器进行操作，实现在线监测。IPS每个通道可连接一个传感器并进行同步测量，同时可连接电源对仪器供电；

电缆：可承重实时通信电缆，50~200 m可定制；

软件：实时查看数据并进行数据处理；

水下部分主要包括：

1个自带倾角和压力传感器的辐照度传感器，用来测下行辐照度；

1个辐亮度传感器，用来测上行辐亮度；

还可根据客户需求选配其他传感器，如上行辐照度、叶绿素和CDOM荧光传感器等，为用户提供一个多用途的光学测量平台；

软件功能

能实时查看设备状态包括实时深度、姿态及辐射值。能及时显示向上辐亮度和向下辐照度随深度变化情况，界面友好，能实时处理所测数据获取漫射衰减系数、光合有效辐射、遥感反射率和归一化离水辐亮度等。

性能对比

与高性能的美国Biospherical公司生产的多波段C-OPS进行了现场对比测量，性能优异。

产品特征

轻便，功耗低

自由落体式下降，速度可调0.1~1.0 m/s

可有效避开船体阴影影响

高光谱、高灵敏度辐照度和辐亮度测量

精度高，积分时间自适应，也可手动设置

模块化系统，用户可根据需求选购

zui新的纳米涂层技术，防污染

耐压深度最大可达300 m，可根据需要选择钛合金或不锈钢传感器

产品应用

离水辐亮度、漫射衰减系数和遥感反射率测量

海色卫星数据印证

光化学、生物光学、海洋生态学研究

水下环境光场研究

遥感反演模型的建立

藻类水华研究

产品详情：