本發(fā)明涉及地物光譜儀輔助測(cè)量設(shè)備研究領(lǐng)域，特別涉及一種地物光譜儀手持測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，可安裝兩個(gè)光纖探頭，并規(guī)范角度進(jìn)行測(cè)量。

背景技術(shù)：

目前地物光譜儀配備的測(cè)量裝置如圖1所示，包括槍形手柄本體、光纖探頭，該測(cè)量裝置在使用時(shí)存在較多的問題及缺點(diǎn)。大多數(shù)情況下，進(jìn)行水面光譜測(cè)量時(shí)，實(shí)驗(yàn)環(huán)境都在船上進(jìn)行，根據(jù)測(cè)量規(guī)范，在利用dualrs雙通道系列地物光譜儀進(jìn)行水面光譜采集時(shí)，需要盡可能的避免物體陰影及水面雜物的影響，且需要利用兩個(gè)光纖探頭分別同時(shí)對(duì)水面及天空進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，兩探頭之間需按照一定的幾何角度進(jìn)行測(cè)量。在此測(cè)量條件下現(xiàn)有槍形手柄這類裝置表現(xiàn)出以下缺點(diǎn)：1)槍形手柄過短無法將測(cè)量探頭盡可能的伸出船外以防止水面白沫、船體自身及其陰影的影響；2)測(cè)量時(shí)需要至少兩個(gè)人配合才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(控制兩個(gè)手柄及電腦)；3)利用兩個(gè)探頭同時(shí)進(jìn)行水面及天空數(shù)據(jù)采集時(shí)不容易對(duì)觀測(cè)角度進(jìn)行控制，并且需要測(cè)量人員具備一定的觀測(cè)知識(shí)，人力需求大且經(jīng)驗(yàn)技術(shù)要求高。

另外，由于測(cè)量人員身高的限制，無法利用該槍形手柄對(duì)高度相對(duì)較高的灌木等植被進(jìn)行冠層的光譜測(cè)量，且無法盡可能的避免測(cè)量人員及其陰影的污染。

因此，需要提供一種地物光譜儀手持測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，可安裝兩個(gè)光纖探頭且能夠自由調(diào)節(jié)桿體長(zhǎng)度及探頭指向角度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種地物光譜儀手持測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置可同時(shí)安裝兩個(gè)光纖探頭，可自由調(diào)節(jié)桿長(zhǎng)度及探頭角度，操作方便。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種基于上述地物光譜儀手持測(cè)量裝置的測(cè)量方法，該方法同時(shí)利用兩個(gè)光纖探頭進(jìn)行測(cè)量，具有測(cè)量規(guī)范、方便、快速的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種地物光譜儀手持測(cè)量裝置，包括手柄、桿體、探頭固定裝置，桿體一端固定在手柄的前方，探頭固定裝置固定在桿體的另一端；桿體為可伸縮桿，內(nèi)部中空以用于放置地物光譜儀裸光纖；探頭固定裝置包括兩個(gè)槍型手柄，測(cè)量時(shí)光纖探頭固定在槍型手柄前端，槍型手柄相較于桿體在垂直方向的角度可調(diào)，且該角度通過角度計(jì)量器進(jìn)行顯示；手柄上設(shè)有一用于測(cè)量過程中調(diào)節(jié)測(cè)量桿的水平程度的水平氣泡儀，手柄末端設(shè)有防止光纖彎折的防折螺線圈。

優(yōu)選的，在所述桿體最頂部一節(jié)兩側(cè)各有一個(gè)橢圓形小孔。以用于光纖探頭從桿體內(nèi)伸出。

更進(jìn)一步的，在所述桿體最頂部一節(jié)設(shè)有一個(gè)橡膠塞，橡膠塞頂部為實(shí)體圓柱結(jié)構(gòu)，下部呈兩側(cè)對(duì)稱的楔狀結(jié)構(gòu)，楔狀結(jié)構(gòu)的形狀與橢圓形小孔相對(duì)應(yīng)。采用該楔狀結(jié)構(gòu)，方便在安裝兩條光纖時(shí)引導(dǎo)光纖從橢圓小孔伸出桿體，同時(shí)通過旋轉(zhuǎn)橡膠塞擠壓(橡膠彈性擠壓，可防止壓壞光纖)光纖可起到固定的作用。

具體的，所述防折螺線圈呈圓錐狀，靠近手柄端為圓錐底，其以螺紋方式固定在手柄上。從而可以防止測(cè)量過程中光纖大角度彎折。

優(yōu)選的，所述探頭固定裝置通過一鎖緊裝置固定在桿體最頂部一節(jié)的前端，該鎖緊裝置包括兩個(gè)半圓形固定圈，每個(gè)固定圈的上方、下方均設(shè)有凸起，兩個(gè)半圓形固定圈通過螺絲將上述凸起進(jìn)行固定，使固定圈套接在桿體最頂部一節(jié)的外圍；每個(gè)固定圈的一側(cè)均設(shè)有立柱，角度計(jì)量器和槍型手柄固定在該立柱上，角度計(jì)量器在立柱上不可旋轉(zhuǎn)，槍型手柄可旋轉(zhuǎn)。從而可以設(shè)定和查看槍型手柄與測(cè)量桿桿體之間的夾角。

優(yōu)選的，所述槍型手柄包括槍型手柄本體以及設(shè)置在槍型手柄本體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)控制裝置，旋轉(zhuǎn)控制裝置包括松緊按鈕、壓緊機(jī)構(gòu)、彈簧以及咬合齒輪，所述壓緊機(jī)構(gòu)為倒t型結(jié)構(gòu)，上端與松緊按鈕連接，松緊按鈕用于調(diào)節(jié)壓緊機(jī)構(gòu)在槍型手柄本體內(nèi)的上下位置，壓緊機(jī)構(gòu)下端為圓弧鋸齒邊，在固定時(shí)與咬合齒輪嚙合；彈簧一端固定在槍型手柄本體內(nèi)腔壁上，另一端固定在壓緊機(jī)構(gòu)上。

更進(jìn)一步的，所述槍型手柄的尾部設(shè)有防折橡膠圈。同樣是為了防止光纖彎折。

更進(jìn)一步的，所述槍型手柄的頂端設(shè)有安裝端，該安裝端外圍設(shè)有用于安裝測(cè)量鏡頭的螺紋。從而可以根據(jù)需要固定不同視場(chǎng)角角度的測(cè)量鏡頭。

更進(jìn)一步的，所述槍型手柄本體底部設(shè)有透視孔。以便查看旋轉(zhuǎn)角度。

一種基于上述地物光譜儀手持測(cè)量裝置的測(cè)量方法，步驟是：

(1)將地物光譜儀的光纖探頭分別固定在兩個(gè)槍型手柄的前端；

(2)將桿體收縮到預(yù)定長(zhǎng)度，并將兩個(gè)槍型手柄均由水平狀態(tài)向下旋轉(zhuǎn)90度，控制桿體水平，垂直測(cè)量參考板反射能量；

(3)將其中一個(gè)槍型手柄由水平向上旋轉(zhuǎn)45度，另外一個(gè)槍型手柄由水平向下旋轉(zhuǎn)45度，將桿體伸長(zhǎng)，在背向太陽(yáng)左右45度范圍內(nèi)，保持桿體水平并伸出船外進(jìn)行天空光及水面反射能量的測(cè)量；

(4)重復(fù)步驟(1)進(jìn)行參考板反射能量的第二次測(cè)量，測(cè)量結(jié)束。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明中桿體為可伸縮桿，在野外利用地物光譜儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)可以根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)測(cè)量桿長(zhǎng)度，能保證探頭最佳測(cè)量位置。例如，進(jìn)行船載水面測(cè)量時(shí)，可以調(diào)整測(cè)量桿長(zhǎng)度，使探頭盡可能伸出船外，可以防止船體及其陰影，以及船體激起的水面白沫的影響；進(jìn)行陸地光譜測(cè)量時(shí)也可以通過調(diào)節(jié)測(cè)量桿的長(zhǎng)度及探頭角度來抬高探頭高度獲取更均勻的地表光譜采集(或者方便進(jìn)行冠層高度相對(duì)較高的植株光譜采集)并同時(shí)避免人體陰影的影響。

2、本發(fā)明可以安裝兩條光纖探頭，可以安裝dualrs雙通道系列或fieldspec4單通道系列地物光譜儀，操作方便，配備角度計(jì)量器及桿體水平控制氣泡儀，容易控制探頭測(cè)量角度及桿體水平程度，使地物光譜儀的野外測(cè)量工作更加方便、快捷、規(guī)范，只需要一人即可滿足野外測(cè)量實(shí)驗(yàn)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)施例所述手持測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)施例手柄和桿體的主體示意圖。

圖4為本實(shí)施例橡膠塞的結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為主視圖，(b)為俯視圖。

圖5為本實(shí)施例水平氣泡儀的俯視圖。

圖6為圖3中桿體前兩節(jié)展長(zhǎng)示意圖。

圖7為本實(shí)施例探頭固定裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為探頭固定裝置中鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本實(shí)施例角度計(jì)量器中刻度盤正面放大圖。

圖10為圖7的透視圖。

圖中：1—槍形手柄、11—水平氣泡儀、111—?dú)馀荨?12—刻度線、12—防折螺線圈；2—桿體、21—伸出孔、22—橡膠塞；3—探頭固定裝置、311—凸起、312—立柱、32—角度計(jì)量器、331—槍型手柄本體、3321—松緊按鈕、3322—壓緊機(jī)構(gòu)、3323—彈簧、3324—咬合齒輪、333—防折橡膠圈、334—安裝端、335—透視孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

如圖2-10所示，本實(shí)施例一種地物光譜儀手持測(cè)量裝置，具體包括以下部件：

一、手柄1。

參見圖3-6，其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)槍形手柄類似，但在手柄1上遠(yuǎn)離探頭固定裝置3的一端設(shè)有防折螺線圈12，用于防止光纖彎折。該防折螺線圈12呈圓錐狀，靠近槍形手柄端為圓錐底，以螺紋的方式固定在手柄末端，手柄中空，內(nèi)部放置地物光譜儀光纖。

同時(shí)參見圖3、5在平行于手柄的一側(cè)設(shè)有一圓柱形水平氣泡儀11，圖5為水平氣泡儀的俯視圖，圖中111表示氣泡，112表示刻度線。

二、桿體。

參見圖3、6，桿體2一端固定在手柄1的前方，另一端用于固定探頭固定裝置3，內(nèi)部中空以用于放置地物光譜儀裸光纖。桿體2為可伸縮圓桿，共包括6節(jié)，其中一節(jié)手柄，另外5節(jié)每節(jié)伸展長(zhǎng)度為20cm，圖6為頂部?jī)晒?jié)展開伸長(zhǎng)示意圖。桿體表面為全黑色，材質(zhì)為塑料硬管。最頂部一節(jié)距頂端3cm處設(shè)計(jì)有對(duì)稱的兩個(gè)橢圓形伸出孔21，橢圓長(zhǎng)軸延桿體方向。

參見圖4(a)、(b)，在所述桿體最頂部一節(jié)設(shè)有一個(gè)塞入式橡膠塞22，橡膠塞22頂部為實(shí)體圓柱結(jié)構(gòu)，下部呈兩側(cè)對(duì)稱的楔狀結(jié)構(gòu)，楔狀結(jié)構(gòu)的形狀與橢圓形小孔相對(duì)應(yīng)。位置a處與伸出孔21上緣齊平，本實(shí)施例設(shè)計(jì)橡膠塞22總長(zhǎng)為7cm，塞體頂端直徑稍大部分高0.5cm，下面有5cm高實(shí)體圓柱，最下面部分呈楔狀，高1.5cm。

三、探頭固定裝置。

參見圖7-10，本實(shí)施例探頭固定裝置3包括鎖緊裝置、角度計(jì)量器32和槍型手柄。

參見圖8，鎖緊裝置固定在桿體2最頂部一節(jié)的前端，包括兩個(gè)半圓形固定圈，每個(gè)固定圈的上方、下方均設(shè)有凸起311，兩個(gè)半圓形固定圈通過螺絲將上述凸起311進(jìn)行固定，使固定圈套接在桿體最頂部一節(jié)的外圍。每個(gè)固定圈的一側(cè)均設(shè)有立柱312，角度計(jì)量器32和槍型手柄均固定在該立柱上(槍型手柄可旋轉(zhuǎn)，角度計(jì)量器不可旋轉(zhuǎn))。

參見圖9，角度計(jì)量器32中刻度盤的中心鏤空，固定在立柱312上。且以螺紋方式固定于立柱的底部，不隨槍型手柄的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。

參見圖7、10，測(cè)量時(shí)光纖探頭固定在槍型手柄前端，槍型手柄包括槍型手柄本體331、旋轉(zhuǎn)控制裝置、防折橡膠圈333、安裝端334、透視孔335。旋轉(zhuǎn)控制裝置設(shè)置在槍型手柄本體內(nèi)，防折橡膠圈333設(shè)置在槍型手柄的尾部。安裝端334設(shè)置在槍型手柄的頂端，外圍設(shè)有螺紋，根據(jù)需要固定特定角度的測(cè)量鏡頭。透視孔設(shè)置在槍型手柄本體底部。

參見圖10，槍型手柄本體331分為槍管和手柄部分，槍管內(nèi)中空，用于光纖通過，手柄部分也設(shè)有空腔，旋轉(zhuǎn)控制裝置設(shè)置在該空腔內(nèi)，包括松緊按鈕3321、壓緊機(jī)構(gòu)3322、彈簧3323以及咬合齒輪3324，咬合齒輪3324螺紋固定不能旋轉(zhuǎn)。壓緊機(jī)構(gòu)3322為倒t型結(jié)構(gòu)，上端與松緊按鈕3321連接，下端為圓弧鋸齒邊。彈簧3323一端固定在槍型手柄本體內(nèi)腔壁上，另一端固定在壓緊機(jī)構(gòu)3322上。在固定時(shí)，彈簧對(duì)壓緊機(jī)構(gòu)加壓，從而使壓緊機(jī)構(gòu)下端與咬合齒輪嚙合。在需要對(duì)槍型手柄進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，松緊按鈕3321調(diào)節(jié)壓緊機(jī)構(gòu)在槍型手柄本體內(nèi)的上下位置，使壓緊機(jī)構(gòu)下端與咬合齒輪分離。

基于現(xiàn)有的地物光譜儀進(jìn)行水體光譜測(cè)量的規(guī)范要求，在采用本實(shí)施例所述裝置進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其具體方法如下：

(1)將地物光譜儀的光纖探頭分別固定在兩個(gè)槍型手柄的前端；

(2)將桿體收縮到預(yù)定長(zhǎng)度，并將兩個(gè)槍型手柄均由水平狀態(tài)向下旋轉(zhuǎn)90度，控制桿體水平，垂直測(cè)量參考板反射能量；

(3)將其中一個(gè)槍型手柄由水平向上旋轉(zhuǎn)45度，另外一個(gè)槍型手柄由水平向下旋轉(zhuǎn)45度，將桿體伸長(zhǎng)，在背向太陽(yáng)左右45度范圍內(nèi)，保持桿體水平并伸出船外進(jìn)行天空光及水面反射能量的測(cè)量；

(4)重復(fù)步驟(1)進(jìn)行參考板反射能量的第二次測(cè)量，測(cè)量結(jié)束。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。