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如何準確的進行野外光譜測量?

在野外進行光譜測量,是一件非常辛苦的事情。

在烈日的暴曬下,在蚊蟲的騷擾中,滿身的汗水和疲憊,還吃不上中午飯……

這還不是最慘的,最慘的就是經歷了這么多,測量的數據還不準確。如何能準確的進行野外光譜測量?讓數據值更準確呢。

 

其實也不是很難,只要牢牢記住一個首要基本假設,一致性。

這個首要基本假設就是,測量參考板和測量目標地物時環境條件是一致的。

兩次測量的入射光能量是一致的,測量反射光的角度也是一致的。

不一致就會帶來一定的誤差,誤差積累到一定程度,數據的準確性就不好了,也就讓我們的辛苦白費了。

 

測量反射角度一致,這個簡單,一般我們都要求看水平泡,垂直向下測量。

比較難的是入射光的能量一致。入射光有三個主要來源,這是操作者在測量時,要時刻關注的。

圖片1.png 

太陽直接照射,最主要入射來源;
天空漫反射,經過大氣散射之后的那部分照射,能量分布于直接照射有所不同,短波輻射更多一些;

 C 周圍物體反射光,因為離得近,情況復雜,非常值得注意。

 AB都會受到太陽天頂角(測量時間,經緯度),但是云量,水汽濃度的影響是最大的,水汽對太陽輻射在多個波段上有很明顯吸收。云量和水汽的快速變化,會嚴重的破壞入射光的一致性。這種情況下,就要通過頻繁的參考板測量來抵消快速變化。

至于多長時間做一次白板校正?

經驗派的做法是看天。碧空如洗,10-15分鐘,藍天白云5-10分鐘,薄云遮日,2-3分鐘,薄云遮日基本上就不適合進行測量了,可以回去打牌了。Dual系統擁有者例外(Dual軟件又稱FieldSpec雙通道數據采集軟件)。

   圖片2.png

學術派的做法是,測10分鐘的白板反射能量,看看變化量有多大。變化1-2%之內,就10分鐘一次,變化超過5%,回家打牌了。這種方法,在艱苦的實踐過程中,幾乎已經被拋棄了。

 

C其實是日常大家最不注意的,往往也是造成數據準確性不佳的主要原因。請予以充分重視。包括大的建筑物,植物,車輛還有操作者本身的反射光都會成為入射光的一部分。如果在測量參考板和測量目標地物時,

周圍物體不一致,比如,參考板旁邊站了個人,但是測量地物時沒有;

或者距離不一致,比如,測量參考板時距離10厘米,測量地物時半米多,測量者反射的光差距就已經很大了;

再或者,相對方位不一致,比如測量參考板時正面對著參考板,測量地物時側面對著;
與太陽的相對位置不同,比如測量參考板時,參考板在測量者和太陽之間,而測量地物時,測量者在太陽和地物之間。

這些都會破壞入射光一致性假設。最嚴重的情況,會帶來超過20%的誤差,足以毀掉測量的準確性。


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