專利名稱：一種野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，特別是一種野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
隨著高光譜遙感技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的不斷深入，發(fā)展高光譜遙感是適合于對(duì)不同地物類型進(jìn)行小尺度定點(diǎn)光譜觀測(cè)、建立地物波譜數(shù)據(jù)庫(kù)、從而使定量遙感進(jìn)一步定量化的需要和基礎(chǔ)，同時(shí)也是地面遙感今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。
我們知道，任何生化物質(zhì)都有一定的結(jié)構(gòu)，即有確定的發(fā)射光譜和吸收光譜，其反射光譜曲線具有顯著的特征(林培，1992)。就不同作物而言，根據(jù)上述高光譜發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)定點(diǎn)試驗(yàn)，在相同大氣候和土壤環(huán)境背景條件下，獲得不同發(fā)育期的水稻、棉花、玉米等作物的高光譜數(shù)據(jù)，能為用高光譜圖像在大范圍內(nèi)反演植被的各種生長(zhǎng)參數(shù)、監(jiān)測(cè)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和估產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。它不僅是農(nóng)業(yè)遙感研究的基礎(chǔ)工作，具有實(shí)用價(jià)值；而且在作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)、精確管理等農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)應(yīng)用中有重要意義。利用光譜分析技術(shù)，還為研制新的方便的測(cè)試手段(特別是田間速測(cè)的儀器研制)提供技術(shù)支撐。
1972年Thomas等首先嘗試通過(guò)測(cè)定甜椒葉片的反射率來(lái)估測(cè)氮素含量，隨后又進(jìn)行了不少不同營(yíng)養(yǎng)脅迫下不同葉位葉片及冠層光譜特性的研究。不同營(yíng)養(yǎng)元素的缺乏都會(huì)引起葉綠素、葉面積、生物量等降低，從而引起光譜特性的變化。雖在大多數(shù)情況下波形相似，但反射率大小有明顯的差異。
在植被遙感的應(yīng)用研究中，無(wú)論是作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)，還是農(nóng)作物估產(chǎn)，都需要對(duì)植被與光的相互作用有透徹的理解。為了掌握植被與光相互作用的原理，20多年來(lái)，經(jīng)過(guò)科學(xué)家們的共同努力，建立了百種不同的數(shù)學(xué)模型。但由于地物多角度反射地面的實(shí)測(cè)工作難度大，因此開(kāi)展得較少，缺乏大量的地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)各種模型進(jìn)行驗(yàn)證。因此，工作人員迫切地希望能有一種儀器來(lái)完成植被多角度反射光譜的測(cè)量工作。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，能實(shí)現(xiàn)植被多角度反射光譜測(cè)量的觀測(cè)裝置。
本實(shí)用新型為達(dá)到以上目的，是通過(guò)這樣的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的提供一種野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，包括安裝支架，一根可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的高度控制桿與安裝支架活動(dòng)相連，在高度控制桿上從上至下依次設(shè)有可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的水平控制桿、參照板支架和冠層高度指示桿，該水平控制桿、參照板支架和冠層高度指示桿均與高度控制桿相互垂直地活動(dòng)相連，在參照板支架上設(shè)有參照板，相機(jī)、測(cè)高標(biāo)尺和探測(cè)器分別與水平控制桿活動(dòng)相連。
作為本實(shí)用新型的多角度反射光譜觀測(cè)裝置的一種改進(jìn)安裝支架設(shè)有角度調(diào)節(jié)閥，高度控制桿與角度調(diào)節(jié)閥相連。
作為本實(shí)用新型的多角度反射光譜觀測(cè)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)安裝支架上還設(shè)有量角器。
作為本實(shí)用新型的多角度反射光譜觀測(cè)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)相機(jī)、測(cè)高標(biāo)尺和探測(cè)器分別固定在可旋連接柱上，該可旋連接柱與水平控制桿相連。
利用本實(shí)用新型的野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，能實(shí)測(cè)地物多角度反射率，從而獲得大量的不同的地物光譜測(cè)試數(shù)據(jù)，為地物光譜數(shù)據(jù)庫(kù)提供所需的數(shù)據(jù)。同時(shí)，還為農(nóng)作物智能型測(cè)定儀系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)遙感信息技術(shù)的應(yīng)用。本實(shí)用新型的野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接穩(wěn)定、重量輕、拆裝簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，適用于田間進(jìn)行光譜反射測(cè)量，便于野外攜帶和使用。


圖1是本實(shí)用新型的野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中安裝支架1的立體放大示意圖。
具體實(shí)施方式
參照上述附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1和圖2結(jié)合給出了一種野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，包括安裝支架1，此安裝支架1由三角面板102和3根支架101組成，在三角面板102上設(shè)有安裝孔103。角度調(diào)節(jié)閥2固定設(shè)置在安裝支架1的三角面板102上，在三角面板102上還設(shè)有量角器3。高度控制桿4是一根可調(diào)節(jié)自身長(zhǎng)度的圓形桿子，高度控制桿4的一端插入安裝孔103內(nèi)，同時(shí)高度控制桿4與角度調(diào)節(jié)閥2相連；依靠角度調(diào)節(jié)閥2的轉(zhuǎn)動(dòng)，高度控制桿4能相應(yīng)的調(diào)整與三角面板102(相當(dāng)于地平面)之間的夾角。
在高度控制桿4上從上至下依次設(shè)有水平控制桿5、參照板支架6和冠層高度指示桿7，水平控制桿5、參照板支架6和冠層高度指示桿7均垂直于高度控制桿4。水平控制桿5是一根可調(diào)節(jié)自身長(zhǎng)度的桿子，依靠調(diào)節(jié)閥15，水平控制桿5實(shí)現(xiàn)與高度控制桿4可上下滑動(dòng)的相連，且水平控制桿5還能相對(duì)于高度控制桿4作水平轉(zhuǎn)動(dòng)。參照板支架6是一塊方形的支架，在參照板支架6上設(shè)有參照板12；依靠調(diào)節(jié)閥14，參照板支架6實(shí)現(xiàn)與高度控制桿4可上下滑動(dòng)的相連，且參照板支架6還可相對(duì)于高度控制桿4作水平轉(zhuǎn)動(dòng)。依靠調(diào)節(jié)閥13，冠層高度指示桿7實(shí)現(xiàn)與高度控制桿4可上下滑動(dòng)的相連，且冠層高度指示桿7還能相對(duì)于高度控制桿4作水平轉(zhuǎn)動(dòng)。在水平控制桿5設(shè)置一個(gè)可旋連接柱8，相機(jī)9、測(cè)高標(biāo)尺10和探測(cè)器11分別固定在可旋連接柱8上；通過(guò)此可旋連接柱8，實(shí)現(xiàn)了相機(jī)9、測(cè)高標(biāo)尺10和探測(cè)器11分別與水平控制桿5活動(dòng)相連。測(cè)高標(biāo)尺10起到測(cè)定垂心點(diǎn)位置的作用。探測(cè)器11可選用美國(guó)ASD(analytical spectraldevice)公司的FieldSpec光譜儀，波段范圍350-1050nm，光譜分辨率為1.4nm，視場(chǎng)角選用兩種25°、8°。
實(shí)際工作過(guò)程如下1)、將支架101插入田間土壤內(nèi)，從而起到固定安裝支架1的作用，保證三角面板102與地平面相平行。
2)、根據(jù)實(shí)際工作中植被觀測(cè)高度的需要，首先調(diào)整高度控制桿4自身的高度，然后依靠調(diào)節(jié)閥15來(lái)調(diào)整水平控制桿5在高度控制桿4上的高度位置和平面位置；同理，依靠調(diào)節(jié)閥14來(lái)調(diào)整參照板支架6在高度控制桿4上的高度位置和平面位置；同理，依靠調(diào)節(jié)閥13來(lái)調(diào)整冠層高度指示桿7的高度位置和平面位置；使得水平控制桿5、參照板支架6和冠層高度指示桿7位于同一垂直面上。依靠角度調(diào)節(jié)閥2的轉(zhuǎn)動(dòng)，以量角器3作為參照物，使高度控制桿4垂直于地平面。
3)、水平移開(kāi)參照板支架6，使得參照板支架6不再位于水平控制桿5與冠層高度指示桿7組成的垂直面上。轉(zhuǎn)動(dòng)可旋連接柱8，使固定于其上的測(cè)高標(biāo)尺10垂直于地平面，從而找到測(cè)高標(biāo)尺10相對(duì)于冠層高度指示桿7的垂心點(diǎn)，并在冠層高度指示桿7上標(biāo)記此垂心點(diǎn)；進(jìn)一步記錄測(cè)量標(biāo)尺10上的數(shù)據(jù)和冠層高度指示桿7上的冠層數(shù)據(jù)。
4)、轉(zhuǎn)動(dòng)可旋連接柱8，使固定于其上的相機(jī)9垂直于地平面，進(jìn)行拍照。
5)、重新水平轉(zhuǎn)動(dòng)參照板支架6，使得參照板支架6回到水平控制桿5與冠層高度指示桿7組成的垂直面上。轉(zhuǎn)動(dòng)可旋連接柱8，使固定于其上的探測(cè)器11垂直于地平面，通過(guò)探測(cè)器11觀測(cè)位于參照板支架6上的參照板12的數(shù)據(jù)，此時(shí)參照板12位于探測(cè)器11的正下方。
6)、再次水平移開(kāi)參照板支架6，即可通過(guò)探測(cè)器11觀測(cè)植被下墊面的反射。
7)、通過(guò)角度調(diào)節(jié)閥2來(lái)擺動(dòng)高度控制桿4，量角器3用來(lái)確定高度控制桿4與垂直方向的角度，即可觀測(cè)不同角度植被下墊面反射。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，其特征是包括安裝支架(1)，一根可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的高度控制桿(4)與所述安裝支架(1)活動(dòng)相連，在所述高度控制桿(4)上從上至下依次設(shè)有可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的水平控制桿(5)、參照板支架(6)和冠層高度指示桿(7)，所述水平控制桿(5)、參照板支架(6)和冠層高度指示桿(7)均與高度控制桿(4)相互垂直地活動(dòng)相連，在所述參照板支架(6)上設(shè)有參照板(12)，相機(jī)(9)、測(cè)高標(biāo)尺(10)和探測(cè)器(11)分別與所述水平控制桿(5)活動(dòng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，其特征是所述安裝支架(1)設(shè)有角度調(diào)節(jié)閥(2)，所述高度控制桿(4)與角度調(diào)節(jié)閥(2)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，其特征是所述安裝支架(1)上還設(shè)有量角器(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，其特征是所述相機(jī)(9)、測(cè)高標(biāo)尺(10)和探測(cè)器(11)分別固定在可旋連接柱(8)上，所述可旋連接柱(8)與水平控制桿(5)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，包括安裝支架(1)，一根可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的高度控制桿(4)與所述安裝支架(1)活動(dòng)相連，在所述高度控制桿(4)上從上至下依次設(shè)有可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的水平控制桿(5)、參照板支架(6)和冠層高度指示桿(7)，所述水平控制桿(5)、參照板支架(6)和冠層高度指示桿(7)均與高度控制桿(4)相互垂直地活動(dòng)相連，在所述參照板支架(6)上設(shè)有參照板(12)，相機(jī)(9)、測(cè)高標(biāo)尺(10)和探測(cè)器(11)分別與所述水平控制桿(5)活動(dòng)相連。本實(shí)用新型的野外多角度反射光譜觀測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，能實(shí)現(xiàn)植被多角度反射光譜的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N21/41GK2849714SQ200520116848
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者黃敬峰, 唐延林, 李云梅, 周清, 王秀珍, 王人潮 申請(qǐng)人:黃敬峰