光谱仪使用

利用ASD光谱仪测量地物反射率的数据处理方法(2006-08-1416:20:59)1．安装ASD光谱仪配套的光谱数据处理软件ViewSpecPro；2．将ASD光谱仪配套笔记本电脑上面的光谱数据文件拷贝到本地硬盘；3．打开ViewSpecPro软件，单击setup-inputdirectory，指定光谱数据的目录，如下图所示。设置好输入目录后，会弹出如下对话框，问是否将输出目录设置和输入目录一直，这里一般选择是。4.打开输入目录下的全部光谱数据，根据现场记录选择若干条曲线，单击view-graph，便可以显示选中的光谱数据的曲线。5.根据曲线图，删除有问题的曲线，将其他曲线取平均值。即选中取要用来取平均值的曲线，单击process-statistics，然后点击OK，程序便会输出平均值光谱，并在程序界面中显示。6.选中求好平均值的光谱，单击process-Acsiiexport,便可以将原来的二进制文件输入为文本文件，从而可以利用EXCEL或者其他程序进行后续计算。7.地物反射率＝（地物DN值/白板DN值）×白板反射率。白板反射率是事先通过实验室内定标得到的。参考板使用与维护说明(2006-08-1318:49:34)分类：读万卷书1．使用参照板时，严禁以手或其它物件与板体工作面相接触，以免造成工作面的污染或损坏，表面的浮灰可用吸耳球或冷吹风及软毛刷清除干净；2．使用过程中较长期处于非工作状态时，应及时将盒盖关闭以避免可能的污染而影响下次使用时数据的准确性；3．参照板的存放，应置于阴凉通风干燥处，严禁曝晒、雨淋，不得与挥发性气体、液体、油脂类物质共同存放；4．运输或搬运过程中，参照板应避免受重物的挤压和强烈振动与撞击；5．为保证参数的客观准确性，建议每使用半年应重新对参照板标定一次。6．参照板一般应在水平放置，垂直观测条件下使用。对于需要侧（斜）视测量时，应根据使用情况对数据加以适当修正。7．对于要求较高精度的野外实验，应对参照板的数据根据当时的测量条件作大气（漫射）订正。ASDFieldSpecHandHeld操作程序*特别注意：必须在打开计算机之前打开光谱仪电源。仪器预热15–30分钟(仪器开始工作的第一个小时内要每隔5–10分钟点击DC图标或者重复优化;)。预热之后连接计算机电缆。启动计算机进入操作系统。双击HH图标启动ASD操作程序。打开“SpectrumSave”选项（AltS或者Control/SpectrumSave）输入下列信息：1.存储路径名称–输入希望将数据存储到那个文件夹。比较好的办法是用当前日期命名一个新文件夹比如C:\0909992.基本文件名称–存储数据文件的基本名称。文件的扩展名自动按数字顺序完成。例如：第一个文件命名为C:\090999\SPECTRUM.000,下一个存储的文件就是C:\090999\SPECTRUM.001.3.开始存储的光谱文件号–同一个文件名称下面可以最多存储1000个光谱数据文件4.需要存储的文件数量–专用于空格键采集命令5.每次存储之间的时间间隔6.提示–添加必要的提示内容所有存储文件的信息填写完成后点击OK，关闭此窗口。下一步，使用AltC\C或者Control\AdjustConfiguration输入下列信息:1.镜头的类型(也可也用下拉窗口选择)2.光谱、暗电流以及白板光谱平均次数;推荐使用10–25次平均然后点击OK关闭此窗口反射光谱测量（相对测量）将光谱仪（安装或者未安装镜头）对准白板，并使得白班已经被最佳照明并且在镜头视场内只有白板；点击OPT图标优化光谱仪的积分时间。注意每间隔15-20分钟或者照明条件以及环境条件（比如云层覆盖、湿度变化、太阳移动等）改变时，重新优化对数据质量是有益处的。事实上，推荐在每次更换目标采集光谱数据之前都要重新优化。点击DC或者按F3健采集暗电流。点击WR图标或者按F4键，仪器会自动重新采集暗电流，几秒钟之后界面上显示一条反射率数值为1.00的平直线。把光谱仪放到被测样品上方（注意：光谱仪的方位应当与采集白板参比光谱时相同），此时界面上显示的就是相对反射光谱。按空格键存储当前的光谱曲线。按下空格键后能够听到提示音。注意：保存数据时界面是否提示出现饱和。如果出现饱和则存储数据前必须重新优化。辐照度测量注意：购买光谱仪时必须同时购买相应的光度标定才能进行此工作依照上述的采集相对光谱数据的程序直到优化完毕。然后点击RAD图标或者按F9键。注意：选择经过标定的镜头系统后RAD图标（功能）才能够激活，否则此图表呈灰色。几秒钟之后，界面显示辐照度图形。辐亮度测量依照上述的采集相对光谱数据的程序直到优化完毕，(特别注意，此时的优化是将镜头对准测量目标)。然后点击RAD图标或者按F9键。注意：选择经过标定的RCR系统后RAD图标（功能）才能够激活，否则此图表呈灰色。注意RCR的视场角为360度，因此必须考虑测量的范围。记住：任何落入RCR视场内的阴影比如树冠、操作者自身等等都会影响采集到的辐亮度数值。光谱响应函数(2006-07-1917:31:40)无论是多光谱遥感器，还是高光谱遥感器，每个波段都有一定的波长响应宽度。是不是在该波长宽度范围内的入射辐亮度都完整的被遥感器接收并记录呢？答案是：NO!为什么不呢？其实遥感器的一个波段也滤波器类似。理论上决定了不可能出现矩形的滤波函数。滤波函数一般都是单峰函数。这个滤波函数就相当于遥感器的光谱响应函数。通俗的讲：遥感器的光谱响应函数是波长的函数，是遥感器在每个波长处接收的辐亮度与入射的辐亮度的比值。ASDFieldSpecHandHeld(300~1000nm)光谱仪操作软件RS3安装和使用说明(2006-08-1612:59:20)FieldSpecHandHeld(300~1000nm)光谱仪在国内比较常见，因为它知名度高，而且便宜、携带方便。与ASDFieldSpecProFR(350~2500NM)的区别主要是没有短波红外，但这对某些应用并没有影响。另外一个区别是FR自带了笔记本电脑，拿来就可以直接用了，而HH没有自带笔记本，需要临时找来笔记本，安装上操作软件，然后才能使用。目前，ASD光谱仪已经使用RS3操作软件。不过，RS3软件的安装和使用时可能会遇到一些问题，解决办法如下：1。光谱仪用USB-RS232转接线连接到电脑上面。所以首先要安装USB-RS232转接线驱动程序。2。安装RS3必须将电脑设置为英文环境。在控制面板的区域和语言选项的区域选择中选择“英文（美国）”；在高级选项中也选择“英文（美国）”，然后单击确定，重新启动电脑。3。将RS3安装文件夹下面的全部文件拷贝到D盘根目录下面。4。首先安装D盘根目录下面的setup.exe。5。然后运行D:\RS3_VER3.1_Dsik2\RS3\setup.exe，安装过程中会弹出一个对话框，提示选择电脑和ASD的连接接口，默认的是并口，选择串口，随便选择COM3，或COM4。6。软件安装好以后，将ASD和电脑连接起来，先打开ASD，然后打开电脑和RS3软件，如果发现无法连接，打开控制面板\系统\硬件\设备管理器，找到端口，查看里面的“USB-RS232的属性，看它是COM“几”。打开RS3安装后的目录下面的asdhw.ini文件，把PORTAddress=后面的数字改为刚才查到的那个。7。有时会遇到非常奇怪的问题，上面的操作都完成了，但是仍然提示无法工作，笔者遇到过一次。后来没有办法把USB换了一个口重新插一下，好了。真是怪事。另：语言改为英文之后，对一些操作可能会有影响。在不用RS3的时候可以改回中文。如果下次使用RS3时出现问题，再改回英文就可以了。浅谈科研方法(2008-04-2823:09:37)上周四去研究生院给研究生们上了一次课。为了使得课程内容更加生动，我和同学们交流了一下科研经验，如下图所示。首先，要发现目标或问题，可以说是选题。选题要主动，在导师没有安排足以做完博士论文的项目的时候，要自己寻找课题，可以参考已经毕业的师兄、师姐们的研究方向，最好是目前课题组还没有人负责的方向，这样发展空间比较大。发现目标之后，要阅读文献，站在巨人的肩膀上。在阅读文献的基础上归纳总结，弄清楚研究现状，分析研究方法，制定研究计划。一般来说，应用基础研究都要有数据的支持。因此，首先要获取相关实验数据，可以收集已有数据，当然最好能够设计并实施自己的实验。获取并处理实验数据之后，首先检验现有模型，只有检验了现有模型，才能够发现问题，才利于今后发表文章。针对现有模型的缺点，构建新的模型算法，进而检验新的模型算法。如果新的模型效果好，那么就可以撰写文章（文章是科研成果的重要体现）。如果效果不好，那么首先考虑进一步完善现有模型，或者重新获取实验数据，或者进一步阅读文献寻找突破口，或者发现了新的问题，重新开始这个循环。有的问题没有现有模型，那么就直接构建新的模型。有的时候，获取了实验数据经过分析就可以发表文章，地学多出现此类文章，因为不同地区的数据特征有所不同，清楚的记录下这些数据也是对科学界的贡献。