便攜式地物光譜儀如何實現野外原位精準測量?
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便攜式地物光譜儀實現野外原位精準測量,需從設備準備、環境評估、操作規范及數據處理四方面綜合把控,具體如下:
設備準備與校準
電量與配件檢查:出發前需確認儀器電量充足,并攜帶至少2塊備用電池;檢查光譜儀主機、光纖探頭、白板、三腳架等配件是否完好,避免因設備故障導致數據缺失。
實驗室校準:白板需經過實驗室校準,確保其在400–2500nm波段內的反射率已知,為野外測量提供基準。
室內定標:儀器需完成室內波長與輻射定標,并定期送檢,以保證測量精度。
環境評估與選點
時段選擇:優先在10:00–14:00之間測量,此時太陽高度角大,光照穩定,可減少陰影干擾。
天氣條件:避開霧霾、強風或地表積水時段,確保測量環境符合要求。
樣點布設:采用系統抽樣、隨機抽樣或典型樣地布設方法,每個樣點測量多個子樣點并取平均,以降低局部異常干擾。若用于衛星遙感校正,需使用GPS精確配準樣點位置。
操作規范與校準
開機預熱:通電開機后預熱10–20分鐘,使探測器穩定,并連接筆記本或平板,打開專用采集軟件。
白板校準:將白板水平放置,垂直朝上,使用相同角度對準白板采集“白參考光譜”,通常取10次并平均。天氣較好時每隔10–15分鐘重新校準一次,或在光照明顯變化時及時重采。
地物測量:將光纖頭或傳感器固定在三腳架上,保持與地面垂直或特定角度,遮擋陽光直射探頭。對準地物后啟動采集軟件,通常每個地物采集10–30條光譜曲線并做均值處理。
數據處理與質控
數據導出:導出數據時選擇常見格式,如.txt、.csv等,并立即備份至U盤或云盤,避免數據丟失。
初步質控:檢查光譜曲線形狀是否符合預期,去除低光強、異常值,并做歸一化或平滑處理,剔除噪聲。對比白板參考,檢查光譜漂移或儀器響應異常,確保數據質量。