專(zhuān)利名稱(chēng)：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：
水面上光譜測(cè)量的多角度觀測(cè)支架技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于地球、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)：
[0002]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(lèi)水體。要了解水體的光譜特征，必須進(jìn)行精確的現(xiàn)場(chǎng)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)。[0003]水體光譜的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量從方法上可分為兩類(lèi)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(guó)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(zhuān)門(mén)用于水體光譜測(cè)量的ASD FieldSpec Dual VNIR)，在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的定標(biāo)前提下，通過(guò)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。[0004]水面之上光譜測(cè)量方法受觀測(cè)幾何、太陽(yáng)反射、天空光反射等影響較大，消除周?chē)h(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(lái)盡可能避免太陽(yáng)耀光等影響；二是在數(shù)據(jù)處理中采用多種修正方法來(lái)消除殘余太陽(yáng)耀光、天空光反射成分以及云和周?chē)ㄖ锏挠绊?。[0005]為避開(kāi)太陽(yáng)直射反射和觀測(cè)平臺(tái)陰影對(duì)水體表面光場(chǎng)的破壞，光譜儀在現(xiàn)場(chǎng)的觀測(cè)幾何按以下方式設(shè)定儀器觀測(cè)平面與太陽(yáng)入射平面的夾角90° ( 135° (背向太陽(yáng)方向);儀器與海面法線方向的夾角30° (八彡45°，儀器視場(chǎng)角彡20°。這樣可避免絕大部分的太陽(yáng)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。[0006]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(wú)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[0007]本實(shí)用新型的目的是針對(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(jiǎn)單、使用方便。[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下[0009]本實(shí)用新型包括水平主桿、水平副桿、刻度圓盤(pán)、指針、探頭固定桿、光纖探頭槍式手柄。[0010]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(pán)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(pán)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(guò)可旋螺釘與探頭固定桿活動(dòng)連接。所述的水平副桿長(zhǎng)度為30公分，水平主桿的另一端懸空，且水平主桿長(zhǎng)度可伸縮調(diào)節(jié)。所述的光纖探頭槍式手柄可通過(guò)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。本實(shí)用新型有益效果如下本實(shí)用新型可以根據(jù)觀測(cè)平臺(tái)的位置，調(diào)節(jié)水平主桿的長(zhǎng)度，從而避免觀測(cè)平臺(tái)自身陰影與反射對(duì)水面光場(chǎng)的影響；同時(shí)根據(jù)刻度圓盤(pán)上標(biāo)有圓周角度，中心固定指針用以顯示太陽(yáng)入射方向，刻度圓盤(pán)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(yáng)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1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，水平主桿1、水平副桿2、刻度圓盤(pán)3、指針4、探頭固定桿5、光纖探頭槍式手柄6。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，水面上光譜測(cè)量的多角度觀測(cè)支架，包括水平主桿1、水平副桿2、刻度圓盤(pán)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(pán)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(pán)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(guò)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(zhǎng)度為30公分，水平主桿I的另一端懸空，且水平主桿I長(zhǎng)度可伸縮調(diào)節(jié)。所述的光纖探頭槍式手柄6可通過(guò)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)；本實(shí)用新型工作過(guò)程如下[0026]I)根據(jù)觀測(cè)平臺(tái)的位置，通過(guò)接頭來(lái)調(diào)節(jié)水平主桿I至合適的長(zhǎng)度，從而來(lái)避免 觀測(cè)平臺(tái)自身陰影與反射對(duì)水面光場(chǎng)的影響；[0027]2)選擇背向太陽(yáng)方向的觀測(cè)水域，根據(jù)太陽(yáng)照射在刻度圓盤(pán)3中心指針4上留下 的指針陰影來(lái)判斷太陽(yáng)入射方向，利用刻度圓盤(pán)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(yáng)入射平面的夾角，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。[0028]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。[0029]4)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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。[0030]本實(shí)用新型可以根據(jù)觀測(cè)平臺(tái)的位置，調(diào)節(jié)水平主桿的長(zhǎng)度，從而避免觀測(cè)平臺(tái) 自身陰影與反射對(duì)水面光場(chǎng)的影響；刻度圓盤(pán)上標(biāo)有圓周角度，中心固定指針用以顯示太 陽(yáng)入射方向，刻度圓盤(pán)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(yáng)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。[0031]最后，本實(shí)用新型不限于以上具體實(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.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(pán)(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(pán)(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(pán)(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(guò)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(zhǎng)度為30公分，水平主桿(I)的另一端懸空，且水平主桿(I)長(zhǎng)度可伸縮調(diào)節(jié)；所述的光纖探頭槍式手柄(6 )可通過(guò)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。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水面上光譜測(cè)量的多角度觀測(cè)支架。本實(shí)用新型包括水平主桿、水平副桿、刻度圓盤(pán)、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(pán)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(pán)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(guò)可旋螺釘與探頭固定桿活動(dòng)連接。且水平副桿長(zhǎng)度為30公分，水平主桿長(zhǎng)度可伸縮調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型光纖探頭槍式手柄可通過(guò)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(jiǎn)單、使用方便。
文檔編號(hào)G01D11/30GK202836761SQ201220531090
公開(kāi)日2013年3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)