二類水體光學(xué)特性研究,特別是高光譜特性研究,是提升中國水色遙感水準(zhǔn)的基本條件之一,但商品光譜儀難以應(yīng)用于混濁水體表觀光學(xué)特性的測量。本研究通過光纖將水下的光信號引至水面上的光譜儀,使本來專為水面上使用的光譜儀擴(kuò)展為能夠進(jìn)行水下光學(xué)測量的剖面光譜儀,開發(fā)出一套適用混濁水體的高光譜剖面測量系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包括:1)測量范圍從350nm到1050nm的便攜式高光譜儀（GER1500,512波段）;2)15m的PCS光纖（芯徑0.6mm,兩端SMA端子）,并配合一個(gè)自制連接頭,使光纖接頭能夠盡可能地靠近GER1500光譜儀的光柵;3)質(zhì)量輕、體積小并具有足夠強(qiáng)度的浮子裝置,為系統(tǒng)水下部分提供海面零基準(zhǔn);4)空氣中可見光及近紅外波段反射率近于100%的水下漫反射板,通過其對下行光的反射使本來方向朝下的光纖探頭進(jìn)行下行光信號測量;5)筆記本電腦,用來實(shí)時(shí)獲取水下探頭的深度數(shù)據(jù)和光譜數(shù)據(jù)。運(yùn)用本套系統(tǒng),分別對內(nèi)陸富營養(yǎng)化淡水水體（廈門大學(xué)芙蓉湖）、近岸混濁水體（福建沿岸）和遠(yuǎn)岸清潔水體（臺灣海峽）進(jìn)行了測試。大部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示,水下上行光和下行光對深度有良好的指數(shù)衰減;水面下遙感反射率r_rs0-... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光纖與光譜儀接頭

可以符合光譜測量的要求(詳見附錄1)。2.2.4限定光纖視場角在廠家訂購光纖時(shí)，同時(shí)定購了一鏡頭配件(圖2.3)，用于限定入射光纖探頭的視場角，但由于鏡頭不防水，故利用針筒在鏡頭內(nèi)部注入純凈水以平衡內(nèi)外壓強(qiáng)，并用黑色玻璃膠封邊防水。由于注水后鏡頭內(nèi)部折射率發(fā)生變化，故重新調(diào)整凸透鏡與光纖探頭的距離，使外界平行光入射透鏡后，會聚于光纖探頭一點(diǎn)。通過這些調(diào)整，簡單實(shí)現(xiàn)了防水鏡頭，在同為采集平行光信號的情況下，鏡頭起了增大信號的作用。圖2.3鏡頭配件 Fig.23Theaceesso叮lens

第二章光纖式高光譜剖面儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.2.5上行光與下行光的測量測量上行光信號時(shí)，上行光通過光纖探頭直接進(jìn)入表面光譜儀，見圖2.4。通過加裝一塊反射率為100%的漫反射板來實(shí)現(xiàn)下行光的測量(圖中因鏡頭損壞故下圖中只有裸露的光纖接頭，而無水下鏡頭;漫反射板為舊板，已被沾污，下文除非特殊說明，否則均為完好新漫反射板)，如圖2.5所示。加裝一塊在空氣中反射率為100%的漫反射板在光纖探頭下方1。m處，這樣，理論上講下行光照到白板上后，會實(shí)現(xiàn)向上任意方向漫反射，其中有一定角度范圍內(nèi)的光將進(jìn)入光纖探頭，而由漫反射板某一角度內(nèi)的輻射率，可以推出整個(gè)半球面內(nèi)的向下輻照度。由此實(shí)現(xiàn)了下行光的測量。為了保證不受太陽耀斑的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]渤海和北黃海水色光譜的特征分析[J]. 周良明,劉玉光,郭佩芳.  海洋通報(bào). 2005(02)
[2]黃、東海區(qū)光譜漫衰減系數(shù)特性研究[J]. 彭海龍,孫從容,張正,邵巖.  海洋通報(bào). 2004(04)
[3]水體光譜測量與分析Ⅰ:水面以上測量法[J]. 唐軍武,田國良,汪小勇,王曉梅,宋慶君.  遙感學(xué)報(bào). 2004(01)
[4]水下光譜輻射測量技術(shù)[J]. 王項(xiàng)南.  海洋技術(shù). 2003(02)
[5]海洋光學(xué)遙感技術(shù)的發(fā)展和前沿[J]. 潘德爐,李炎.  中國工程科學(xué). 2003(03)
[6]光譜儀測量離水輻射率的處理方法[J]. 李銅基,唐軍武,陳清蓮,任洪啟.  海洋技術(shù). 2000(03)
[7]東海試驗(yàn)區(qū)水體光譜特性現(xiàn)場測量與數(shù)據(jù)分析[J]. 陳清蓮,唐軍武,王項(xiàng)南,任洪啟.  海洋技術(shù). 1999(03)
[8]海洋光學(xué)遙感與海洋高光譜特性研究[J]. 李武,辛海英,葛運(yùn)國.  海洋技術(shù). 1997(03)
[9]中國海洋水色遙感十年[J]. 吳培中.  國土資源遙感. 1994(02)



本文編號：3608403