iSpecField-W300 無人機機載高光譜水體測量光譜儀
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- 公司名稱 萊森光學(深圳)有限公司
- 品牌
- 型號 iSpecField-W300
- 所在地 深圳市
- 廠商性質(zhì) 經(jīng)銷商
- 更新時間 2022/9/8 17:09:38
- 訪問次數(shù) 448
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近年來,高光譜遙感技術(shù)已經(jīng)越來越多的用到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域,形成了一個從地面到空中,乃至空間,從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應(yīng)用,對全/球進行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測體系,成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。
近年來,高光譜遙感技術(shù)已經(jīng)越來越多的用到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域,形成了一個從地面到空中,乃至空間,從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應(yīng)用,對全/球進行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測體系,成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。 目前常用的航天或航空遙感,雖然其可以實現(xiàn)大面積同步觀測,時效性強,獲取信息受條件限制少,但 是其數(shù)據(jù)獲取成本較高,數(shù)據(jù)精細程度不足的缺點不可忽視。而近地遙感時間靈活,可以進行小范圍細節(jié)探測,提供精細的分析數(shù)據(jù),但同時它的缺點同樣存在,如大面積數(shù)據(jù)的獲取速度較慢,有一些地區(qū)自然條件惡劣不適合人為采集,所以目前近地遙感仍局限于基礎(chǔ)研究和數(shù)學建模當中,在一些實際應(yīng)用中仍然受到限制。
針對這一情況,萊森光學(Lisen Optics)公司實現(xiàn)了無人機搭載高光譜地物光譜儀測試系統(tǒng)。該系統(tǒng) 在實現(xiàn)了較大面積檢測,受限條件小的同時,可以快速,精細的獲取數(shù)據(jù),很好的結(jié)合了航空遙感和近地遙 感的優(yōu)點,避免了兩者的缺點。
該系統(tǒng)無人機需人為操控,雙通道或三通到高光譜采集系統(tǒng)由微型處理器控制自動記錄 GPS 信息,采 集天空和地面的光譜數(shù)據(jù),如天空總輻照度,水體的離水輻亮度,地物的反射光譜等參數(shù)。
海洋、湖泊水色遙感研究
衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面驗證
水體剖面測量
水質(zhì)分析(葉綠素、懸浮物、CDOM)
海岸帶研究
通過無人機機載雙通道或三通道高光譜遙感光譜儀,用于自動化采集水體反射光譜信息,進一步得到 水體遙感探測需要獲取的光譜信息:離水輻亮度 Lw、歸一化離水輻亮度 LwN,遙感反射率 Rrs。
水體遙感探測需要獲取的光譜信息:離水輻亮度Lw、歸一化離水輻亮度LwN,遙感反射率Rrs和剛好處于水面以下0-的輻照度比R??砂凑杖缦碌挠嬎愎降玫剑?/p>
Lw = Lsw - rLsky
LwN = LwF0/ Ed (0+)
Rrs = Lw/ Ed (0+) = LwN/ F0
R (0-) = Eu (0-) / Ed (0-)
其中需要測量的參數(shù)有
水面輻亮度Lsw:通過向下一通道光譜儀測量“水面輻亮度”
天空散射光輻亮度Lsky:通過向上一通道光譜儀測量“天空散射光輻亮度”
水面入射總輻照度Ed(0+):現(xiàn)場測量(此方法需要三通道):
其中F0為平均的大氣層外輻照度。通過向上一個通道光譜儀測量“入射總輻照度”。
遙感反演(此方法適用于雙通道測量):
其中t(λ,θ_0 )為大氣透過率;ρ(θ_0 )為氣水界面Fresnel反射率;R為地球到太陽之間的平均距離;r為測量是太陽到地球的距離。
無人機機載雙通道高光譜遙感光譜儀開發(fā)項目主要分為兩大部分:無人機和雙通道或三通道高光譜光譜儀。
其主要技術(shù)參數(shù)如下:
飛行速度 :110km/h=30.5m/s
續(xù)航時間:大于3小時
平穩(wěn)度:左右搖擺可以控制在3度范圍內(nèi),前后俯仰可以控制在5度范圍內(nèi)
飛行高度:400-1100m
艙內(nèi)溫度:和外界溫度相同
艙內(nèi)空間:20cm×14cm,高度不限
載重:1.5kg~2kg
同時,無人機艙頂和艙腹可以按要求(尺寸和位置)設(shè)計觀察孔。另外不需考慮防水罩問題。
高光譜光譜儀部分由光學平臺、光纖探頭、控制模塊、供電模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊等部分組成,本項目對光譜儀的要求如下:
采用雙通道或三通道高光譜光譜儀,采集參數(shù)為水面輻亮度和天空總輻照度、天空散射光輻亮度等
光譜儀能夠?qū)崿F(xiàn)自動采集
探頭視場角度可更換調(diào)整
固定在無人機探頭固定件設(shè)計需要可調(diào)
探頭測量角度可調(diào)
可保存GPS信息
光譜儀應(yīng)含有供電系統(tǒng),續(xù)航時間應(yīng)大于3小時
整套光譜儀系統(tǒng)重量不應(yīng)超過4-5kg
備注:圖例為UAV為我司定制無人機載高光譜測試數(shù)據(jù)和GER地面高光譜數(shù)據(jù)對比
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