專利名稱：一種水面上光譜測(cè)量的多角度觀測(cè)支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地球、空間及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種觀測(cè)支架，尤其是一種水面上光譜測(cè)量的多角度觀測(cè)支架。
背景技術(shù)：
水色遙感的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，影響水色反演精度的因素除大氣校正外，另一個(gè)主要原因是對(duì)各水體的光譜特征不夠了解，缺乏針對(duì)性的反演算法，特別是近岸及內(nèi)陸成份復(fù)雜的二類水體。要了解水體的光譜特征，必須進(jìn)行精確的現(xiàn)場光譜特性測(cè)量。水體光譜特性的精確測(cè)量是水色遙感的基礎(chǔ)。水體光譜的現(xiàn)場測(cè)量從方法上可分為兩類剖面測(cè)量法和水面之上測(cè)量法。剖面 法對(duì)于淺海和較渾濁水域的誤差較大，對(duì)于我國水色遙感研究者而言，目前較為有效的方法是水面之上測(cè)量法(唐軍武等，2004)。水面之上測(cè)量法(Above-water method)是采用便攜式光譜儀(如專門用于水體光譜測(cè)量的ASD FieldSpec Dual VNIR)，在經(jīng)過嚴(yán)格的定標(biāo)前提下，通過合理安排觀測(cè)幾何和設(shè)置測(cè)量積分時(shí)間，對(duì)水面反射輻亮度、天空光輻亮度、標(biāo)準(zhǔn)板反射輻亮度和/或下行輻照度進(jìn)行測(cè)量。水面之上光譜測(cè)量方法受觀測(cè)幾何、太陽反射、天空光反射等影響較大，消除周圍環(huán)境影響的方法主要有兩步一是在測(cè)量時(shí)采用嚴(yán)格設(shè)計(jì)的幾何觀測(cè)方法來盡可能避免太陽耀光等影響；二是在數(shù)據(jù)處理中采用多種修正方法來消除殘余太陽耀光、天空光反射成分以及云和周圍建筑物的影響。為避開太陽直射反射和觀測(cè)平臺(tái)陰影對(duì)水體表面光場的破壞，光譜儀在現(xiàn)場的觀測(cè)幾何按以下方式設(shè)定儀器觀測(cè)平面與太陽入射平面的夾角90° ( 135° (背向太陽方向);儀器與海面法線方向的夾角30° (八彡45°，儀器視場角彡20°。這樣可避免絕大部分的太陽直射反射，如果測(cè)量在船上進(jìn)行，則可以減少船體陰影和波浪的影響。目前，水面之上光譜測(cè)量方法在測(cè)量光譜時(shí)，所采用的觀測(cè)支架大多只是一根水平桿，其一端安裝光譜儀光纖探頭的槍式手柄，無法達(dá)到快速、精確地實(shí)現(xiàn)上述觀測(cè)幾何的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水面上光譜測(cè)量的多角度觀測(cè)支架，該觀測(cè)支架結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明包括水平主桿、水平副桿、刻度圓盤、指針、探頭固定桿、光纖探頭槍式手柄。水平主桿的一端與水平副桿的一端活動(dòng)連接，且水平主桿和水平副桿的該連接端的夾角可靈活調(diào)整；刻度圓盤的中心活動(dòng)連接在水平主桿和水平副桿的連接端，整個(gè)刻度圓盤可水平轉(zhuǎn)動(dòng)，且中心連接處固定有一根垂直向上的指針；水平副桿的另一端與探頭固定桿活動(dòng)連接，光纖探頭槍式手柄通過可旋螺釘與探頭固定桿活動(dòng)連接。
所述的水平副桿長度為30公分，水平主桿的另一端懸空，且水平主桿長度可伸縮調(diào)節(jié)。所述的光纖探頭槍式手柄可通過探頭固定桿進(jìn)行向上或向的靈活調(diào)整；同時(shí)，探頭固定桿與光纖探頭槍式手柄的角度也可靈活調(diào)整為光譜觀測(cè)幾何角度。所述的探頭固定桿能夠垂向360°旋轉(zhuǎn)；
所述的水平主桿(I)、水平副桿(2)、探頭固定桿(5)均采用強(qiáng)度高但抗蝕性強(qiáng)、輕度高的鋁合金材料制作而成。本發(fā)明有益效果如下
本發(fā)明可以根據(jù)觀測(cè)平臺(tái)的位置，調(diào)節(jié)水平主桿的長度，從而避免觀測(cè)平臺(tái)自身陰影與反射對(duì)水面光場的影響；同時(shí)根據(jù)刻度圓盤上標(biāo)有圓周角度，中心固定指針用以顯示太陽入射方向，刻度圓盤用于指示進(jìn)行水平副桿與水平主桿夾角的調(diào)整，以達(dá)到光譜觀測(cè)幾·何所要求的理想觀測(cè)方位角(如與太陽入射方位成135°夾角);水平副桿活動(dòng)連接能夠垂向360°旋轉(zhuǎn)的探頭固定桿，光纖探頭槍式手柄又活動(dòng)連接于探頭固定桿，從而可以靈活調(diào)整光纖探頭與水面法線方向的夾角，以實(shí)現(xiàn)光譜觀測(cè)幾何所要求的理想觀測(cè)天頂角(如與水面法線夾角成40°);水平副桿活動(dòng)連接能夠垂向360°旋轉(zhuǎn)的探頭固定桿，從而可以靈活調(diào)整光纖探頭槍式手柄的觀測(cè)朝向，以實(shí)現(xiàn)在水面反射測(cè)量(探頭朝下)和天空散射測(cè)量(探頭朝上)之間的快速轉(zhuǎn)換，減少時(shí)間間隔。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖中，水平主桿I、水平副桿2、刻度圓盤3、指針4、探頭固定桿5、光纖探頭槍式手柄6。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖I所示，一種水面上光譜測(cè)量的多角度觀測(cè)支架，包括水平主桿I、水平副桿
2、刻度圓盤3、指針4、探頭固定桿5、光纖探頭槍式手柄6。水平主桿I的一端與水平副桿2的一端活動(dòng)連接，且水平主桿I和水平副桿2的該連接端的夾角可靈活調(diào)整；刻度圓盤3的中心活動(dòng)連接在水平主桿I和水平副桿2的連接端，整個(gè)刻度圓盤3可水平轉(zhuǎn)動(dòng)，且中心連接處固定有一根垂直向上的指針4 ;水平副桿2的另一端與探頭固定桿5活動(dòng)連接，光纖探頭槍式手柄6通過可旋螺釘與探頭固定桿5活動(dòng)連接。所述的水平副桿2長度為30公分，水平主桿I的另一端懸空，且水平主桿I長度可伸縮調(diào)節(jié)。所述的光纖探頭槍式手柄6可通過探頭固定桿5進(jìn)行向上或向的靈活調(diào)整；同時(shí)，探頭固定桿5與光纖探頭槍式手柄6的角度也可靈活調(diào)整為光譜觀測(cè)幾何角度。所述的探頭固定桿5能夠垂向360°旋轉(zhuǎn)；
本發(fā)明工作過程如下
I)根據(jù)觀測(cè)平臺(tái)的位置，通過接頭來調(diào)節(jié)水平主桿I至合適的長度，從而來避免觀測(cè)平臺(tái)自身陰影與反射對(duì)水面光場的影響；2)選擇背向太陽方向的觀測(cè)水域，根據(jù)太陽照射在刻度圓盤3中心指針4上留下的指針陰影來判斷太陽入射方向，利用刻度圓盤3的角度指示，調(diào)整水平副桿2與水平主桿I的夾角，即儀器觀測(cè)平面與太陽入射平面的夾角K，以達(dá)到光譜觀測(cè)幾何所要求的理想觀測(cè)方位角，例如135°、90°等。3)在光纖探頭槍式手柄6上安裝FieldSpec Dual VNIR光譜儀的光纖，調(diào)整光纖探頭槍式手柄6與探頭固定桿5的角度，即光纖探頭與水面法線方向的夾角O v,以實(shí)現(xiàn)光譜觀測(cè)幾何所要求的理想觀測(cè)天頂角，例如40°、20°等。4)根據(jù)現(xiàn)場測(cè)定光譜的順序，旋轉(zhuǎn)探頭固定桿5，從而靈活調(diào)整光纖探頭的觀測(cè)朝向，以實(shí)現(xiàn)在水面反射測(cè)量(探頭朝下)和天空散射測(cè)量(探頭朝上)之間的快速轉(zhuǎn)換，減少測(cè)量各部分輻亮度的時(shí)間間隔。本發(fā)明可以根據(jù)觀測(cè)平臺(tái)的位置，調(diào)節(jié)水平主桿的長度，從而避免觀測(cè)平臺(tái)自身 陰影與反射對(duì)水面光場的影響；刻度圓盤上標(biāo)有圓周角度，中心固定指針用以顯示太陽入射方向，刻度圓盤用于指示進(jìn)行水平副桿與水平主桿夾角的調(diào)整，以達(dá)到光譜觀測(cè)幾何所要求的理想觀測(cè)方位角(如與太陽入射方位成135°夾角);水平副桿活動(dòng)連接能夠垂向360°旋轉(zhuǎn)的探頭固定桿，光纖探頭槍式手柄又活動(dòng)連接于探頭固定桿，從而可以靈活調(diào)整光纖探頭與水面法線方向的夾角，以實(shí)現(xiàn)光譜觀測(cè)幾何所要求的理想觀測(cè)天頂角(如與水面法線夾角成40°);水平副桿活動(dòng)連接能夠垂向360°旋轉(zhuǎn)的探頭固定桿，從而可以靈活調(diào)整光纖探頭槍式手柄的觀測(cè)朝向，以實(shí)現(xiàn)在水面反射測(cè)量(探頭朝下)和天空散射測(cè)量(探頭朝上)之間的快速轉(zhuǎn)換，減少時(shí)間間隔。最后，本發(fā)明不限于以上具體實(shí)施方式
，還可有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水面上光譜測(cè)量的多角度觀測(cè)支架，包括水平主桿(I)、水平副桿(2)、刻度圓盤(3)、指針(4)、探頭固定桿(5)、光纖探頭槍式手柄(6);其特征在于 水平主桿(I)的一端與水平副桿(2)的一端活動(dòng)連接，且水平主桿(I)和水平副桿(2)的該連接端的夾角可靈活調(diào)整；刻度圓盤(3)的中心活動(dòng)連接在水平主桿(I)和水平副桿(2)的連接端，整個(gè)刻度圓盤(3)可水平轉(zhuǎn)動(dòng)，且中心連接處固定有一根垂直向上的指針(4);水平副桿(2)的另一端與探頭固定桿(5)活動(dòng)連接，光纖探頭槍式手柄(6)通過可旋螺釘與探頭固定桿(5)活動(dòng)連接； 所述的水平副桿(2 )長度為30公分，水平主桿(I)的另一端懸空，且水平主桿(I)長度可伸縮調(diào)節(jié)； 所述的光纖探頭槍式手柄(6)可通過探頭固定桿(5)進(jìn)行向上或向的靈活調(diào)整；同時(shí)，探頭固定桿(5)與光纖探頭槍式手柄(6)的角度也可靈活調(diào)整為光譜觀測(cè)幾何角度； 所述的探頭固定桿(5)能夠垂向360°旋轉(zhuǎn)； 所述的水平主桿(I)、水平副桿(2)、探頭固定桿(5)均采用強(qiáng)度高但抗蝕性強(qiáng)、輕度高的鋁合金材料制作而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水面上光譜測(cè)量的多角度觀測(cè)支架。本發(fā)明包括水平主桿、水平副桿、刻度圓盤、指針、探頭固定桿、光纖探頭槍式手柄。水平主桿的一端與水平副桿的一端活動(dòng)連接，且水平主桿和水平副桿的該連接端的夾角可靈活調(diào)整；刻度圓盤的中心活動(dòng)連接在水平主桿和水平副桿的連接端，整個(gè)刻度圓盤可水平轉(zhuǎn)動(dòng)，且中心連接處固定有一根垂直向上的指針；水平副桿的另一端與探頭固定桿活動(dòng)連接，光纖探頭槍式手柄通過可旋螺釘與探頭固定桿活動(dòng)連接。且水平副桿長度為30公分，水平主桿長度可伸縮調(diào)節(jié)。本發(fā)明光纖探頭槍式手柄可通過探頭固定桿進(jìn)行向上或向的靈活調(diào)整，探頭固定桿能夠垂向360o旋轉(zhuǎn)，且支架結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。
文檔編號(hào)G01N21/25GK102944304SQ20121039437
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者周斌, 凌在盈, 王繁, 竇文潔, 潘玉良 申請(qǐng)人:杭州師范大學(xué)