iSpecField-HH地物光譜儀是Lisen Optics用于野外遙感環(huán)境監(jiān)測的產(chǎn)品，由于其操作靈活、輕巧方便、光譜測試速度快、光譜數(shù)據(jù)準確是一款真正意義上便攜式手持地物光譜儀。iSpecField-HH采用了工業(yè)級觸控彩色顯示屏幕，同時采用了光學設(shè)計內(nèi)置攝像頭（相機）、GPS、激光指示器、內(nèi)置光學快門控制、操作軟件可設(shè)置自動采集模式（掃描次...

詳細介紹

iSpecField-HH手持式地物光譜儀是萊森光學（LiSen Optics）專門用于野外遙感環(huán)境監(jiān)測的產(chǎn)品，由于其操作靈活、輕巧方便、光譜測試速度快、光譜數(shù)據(jù)準確是一款真正意義上便攜的手持式地物光譜儀。iSpecField-HH采用了工業(yè)級觸控彩色顯示屏幕，同時采用了光學設(shè)計內(nèi)置攝像頭（相機）、GPS、激光指示器、內(nèi)置光學快門控制、操作軟件可設(shè)置自動采集模式（掃描次數(shù)和自動保存數(shù)據(jù)），在野外操作更加便捷方便，非常適合復雜的野外環(huán)境監(jiān)測測量。

iSpecField-HH采用了采用高信噪比、2048像素探測器，最短積分時間最短可達100微秒，測試動態(tài)范圍廣，可避免在野外測量時太陽光強飽和現(xiàn)象，同時采用2048像素光譜數(shù)據(jù)分辨率高，廣泛應用于遙感測量、農(nóng)作物監(jiān)測、森林研究、海洋學研究和礦物勘察等各領(lǐng)域。

手持地物.jpg

典型應用

1）植被研究、農(nóng)作物健康、森林樹冠研究

2）林業(yè)科學、環(huán)境調(diào)查、農(nóng)業(yè)調(diào)查

3）水體研究、氣候研究、生態(tài)研究

4）氮含量測量、葉片葉綠素含量測量

5）土壤分析、生物質(zhì)研究、海洋監(jiān)測

技術(shù)優(yōu)勢特點

1）光譜范圍300-1100nm

2）2048像素、光譜精度高、分辨率高

3）最短積分時間100微秒，測量動態(tài)范圍大

4）光學設(shè)計內(nèi)置攝像頭（相機）、GPS、激光指示器、內(nèi)置光學快門控制

5） iSpecField-SpecAnalysis專用地物分析軟件，可設(shè)置自動采集模式、操作靈活方便

6）嵌入了USGS數(shù)據(jù)庫和NDVI等19個植被指數(shù)

7）豐富測量光學配件：包括葉片專用透射，礦物專業(yè)反射探頭,室內(nèi)太陽光源、視場角鏡頭、透反射實驗室支架裝置等可滿足野外和實驗室測量需求，可實現(xiàn)透射反射率、輻照度、輻亮度等功能測試

8）工業(yè)級觸控顯示、整機重量不超過1.5公斤、操作靈活方便

SpecAnalysis地物光譜分析處理軟件

應用案例

主要技術(shù)指標

典型應用領(lǐng)域

農(nóng)業(yè)林業(yè)領(lǐng)域應用

植被是遙感的重要應用領(lǐng)域，遙感在植被分析中的應用主要是以確定植被的分布、類型、長勢等內(nèi)容為主。不同的植物由于結(jié)構(gòu)和葉綠素含量不同，具有不同的光譜特征，特別是近紅外波段有較大的差別。利用植物的物候差異下的光譜成像也可區(qū)分植物類型，如冬季落葉樹和常綠樹很好區(qū)別。植被生長不同狀態(tài)下，例如病害侵擾下結(jié)構(gòu)和葉綠素含量發(fā)生很大的變化，尤其是近紅外波段與健康植物區(qū)別明顯。影響植被地物光譜特征的主要因素包括植物類型、植物生長季節(jié)、病蟲害影響等。

便攜式地物光譜儀1.png

植被光譜主要特征：可見光波段0.4~0.76μm有一個反射峰值（反射率在10%-20%），大約0.55μm（綠）處，兩側(cè)0.45μm（藍）和0.67μm（紅）則有兩個吸收帶；近紅外波段0.7~0.8μm有一反射陡坡，至1.1μm附近有一峰值，形成植被特征；中紅外波段1.3~2.5μm受植物含水量影響，吸收率大增，反射率大大下降，由于水分的吸收作用，在1.4μm，1.9μm和2.6～2.7μm附近有三個吸收谷，主要由植物細胞內(nèi)水體吸收能量函數(shù)決定，因子是葉子厚度和水分含量。

生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域應用

土壤遙感是依據(jù)土壤的波譜特征，識別和劃分土壤類型，分析土壤的分布規(guī)律，為合理開發(fā)、利用、管理和保護土壤資源，防止土壤質(zhì)量的退化和數(shù)量的減少提供科學依據(jù)；為改良土壤、合理利用土壤服務；從而達到土壤資源持續(xù)利用、發(fā)展生產(chǎn)、發(fā)展土壤遙感科學之目的。

自然狀態(tài)下，土壤表面的反射率沒有明顯的峰值和谷值，一般來說，土質(zhì)越細反射率越高。有機質(zhì)和含水量越高反射率越低，土類與肥力也對土壤反射率有影響。但由于其波譜曲線較平滑，所以在不同光譜段的遙感影像上土壤亮度區(qū)別并不明顯。

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影響土壤光譜特性變化的因素包括原生礦物和次生礦物、土壤含水量、土壤有機物、土壤的質(zhì)地和顆粒度等。土壤的主要光譜特性：自然狀態(tài)下，土壤表面的反射曲線呈比較平滑的特征，沒有明顯的反射峰和吸收谷；干燥條件下，土壤的波譜特征主要與成土礦物（原生礦物和次生礦物）和土壤有機質(zhì)有關(guān)。

土壤含水量增加，土壤反射率下降，在水的各個吸收帶（1.4μm、1.9μm、2.7μm處附近區(qū)間），反射率的下降尤為明顯。土壤礦物主要包括石英、云母、長石、氧化物等，因此通過分析相應的礦物含量就可以區(qū)別土壤的特征。土壤中顆粒的大小與比例，代表了顆粒本身大小與持水能力。

礦物勘探領(lǐng)域應用

地表巖石一般概括為三大類：沉積巖、火山巖和變質(zhì)巖。幾種典型的地表巖石反射光譜特征如下圖所示。地表巖石光譜本質(zhì)上是礦物的混合光譜，其光譜特征受成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和表面狀態(tài)等因素的影響。因此，通過地表礦物光譜反射曲線識別礦物，能夠達到判定巖石類型的目的。

便攜式地物光譜儀3.png

巖石的反射波譜主要由礦物成分、礦物含量、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等決定，在地表巖石中普遍存在有明顯吸收峰的主要包括羥基礦物（2.10~2.40μm）、結(jié)晶水礦物（1.40μm、2.40μm）、碳酸鹽礦物（1.90μm、2.35μm、2.5μm）和鐵礦（0.5μm、1.1μm）等。例如，巖礦在3~5μm波段的光譜特性是由氧硅、氧鋁等分子鍵的振動模式?jīng)Q定的。除物質(zhì)組成外，環(huán)境、巖礦表面特性和物理風化等因素也會引起巖石反射光譜的變化，如反射率值大小的變化，譜帶位置、寬度、吸收深度和形態(tài)的變化等。

便攜式地物光譜儀4.png

地物光譜儀所需能量低，分析時間只用幾秒鐘，無需任何化學試劑，不會對人體造成傷害。通過獲得光譜反射率數(shù)據(jù)，可以用作對寶玉石材質(zhì)的研究。高光譜波段能準確揭示寶玉石中基團分子振動的倍頻與合頻吸收信息，分析出關(guān)于化學鍵結(jié)合的振動特性等復雜結(jié)構(gòu)信息，對于寶玉石分析有非常大的潛力。

水環(huán)境海洋學應用

海洋遙感覆蓋面積大，具有同時性，能連續(xù)、長期而快速地觀測海洋，可以得到完整的海洋特征，如海洋表面水溫度、海流移動、海水分布、波浪、沿岸泥沙混濁流，以及赤潮、海面油污染等。海洋遙感主要應用于調(diào)查和監(jiān)測大洋環(huán)流、近岸表層流場、港灣水質(zhì)、海洋表面葉綠素濃度等海洋水文、氣象、生物、物理及海水動力、海洋污染、近岸工程等方面。

海洋遙感可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感3種方式。遙感方式分為2種：

1、主動式遙感，先由遙感器向海面發(fā)射電磁波，再由接收到的回波提取海洋信息或成像。

2、被動式遙感，傳感器只接收海面熱輻射能或散射太陽光和天空光的能量，從中提取海洋信息或成像。

便攜式地物光譜儀5.png

葉綠素a和總懸浮物是影響海水水色的兩種重要物質(zhì),其濃度變化反映了海洋水質(zhì)污染狀況,是海洋環(huán)境監(jiān)測的重要指標。水體反射率較低，小于10%，遠低于大多數(shù)的其他地物，水體在藍綠波段有較強反射，在其他可見光波段吸收都很強。純凈水在藍光波段，隨波長增加反射率降低。在近紅外波段反射率為0；含葉綠素的清水反射率峰值在綠光段，水中葉綠素越多則峰值越高。這一特征可監(jiān)測和估算水藻濃度。渾濁水、泥沙水反射率高于純凈水反射率，峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū)。

關(guān)鍵詞：地物光譜儀環(huán)境監(jiān)測光譜儀傳感器

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