[实用新型]一种浅水湖泊水面成像光谱采集系统

说明书

技术领域

本实用新型属于环境遥感监测领域，涉及一种浅水湖泊水面成像光谱采集系统。

背景技术

水体光谱特性是水体物质组成的外在特征，利用野外实测的水体遥感反射率可以对水体物质的种类及含量进行分析。

水体从可见光至近红外波段的水体光谱特性主要表现为:412nm左右可以反映出黄色物质和碎屑,443nm可以反映出中低浓度叶绿素的吸收峰,490nm左右可以反映出中高浓度叶绿素的吸收峰,510nm处可以反映出悬浮泥沙及赤潮,560nm左右可以反映出悬浮泥沙浓度,及叶绿素吸收最小值,620nm处可以反映出悬浮泥沙,665nm左右可以反映出叶绿素吸收,681nm左右可以反映出叶绿素荧光峰,780nm以后可以用于大气校正,水汽含量计算。

进行水体光谱特性测量不是一件简单的工作, 它要考虑各种情况, 包括船的阴影的影响,仪器的精度及标定, 测量结果的处理等等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浅水湖泊水面成像光谱采集系统，解决目前缺乏对富营养化大型浅水湖泊开展不同空间尺度湖泊水色光谱信息转换研究的野外实验场，以及现场数据实时获取传输问题，是同步开展“空中传感器—水面光谱—水下光谱—水体水环境参数”的浅水湖泊遥感野外自动监测系统的重要组成部分。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型公开了一种浅水湖泊水面成像光谱采集系统,该系统包括支撑平台、供电系统、成像光谱数据采集器系统、数据传输系统、数据中心，所述支撑平台包括由若干桩支撑的平台及建于平台上的仪器房1间；所述供电系统通过电线与数据采集器系统和数据传输系统相连；所述数据采集器系统包括水面成像光谱采集系统及其配套观测塔架，所述数据传输系统与数据采集器系统连接。本实用新型的系统适合对富营养化湖泊藻华发生地点相对固定，频次高的区域开展空间尺度转换下的湖泊水色及藻华的遥感野外监测与研究。

采用本实用新型实施例的浅水湖泊水面成像光谱采集系统，通过数据采集器系统提供直接表征湖泊水色的光谱信息，既可以为湖泊遥感野外监测提供水面基本光谱信息，同时可以开展空间尺度转换下的湖泊水色及藻华的遥感野外监测与研究服务。

另外，根据本实用新型实施例的浅水湖泊水面成像光谱采集系统可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述平台上面设置防雨的仪器房，供电系统的蓄电池、数据采集器系统的数据收集控制器以及数据传输系统设置于仪器房内，仪器房的一侧成像光谱仪观测塔架。

根据本实用新型的一个实施例，所述供电系统包括太阳能电池板、光伏控制器、蓄电池组和逆变器，其中，太阳能电池板安装于平台仪器房顶部，蓄电池组安装在平台仪器房内部，太阳能电池板与蓄电池组相连。由于湖泊水色光谱监测需要在晴好天气进行，太阳能供电系统可提供最大功率2kw，连续阴雨10天平均功率50W的不间断供电。因此，太阳能供电系统完全可以满足系统内所有仪器的供电要求。

根据本实用新型的一个实施例，数据采集器系统包括观测塔架（15m）、电控升降导轨、成像光谱仪和太阳辐照度计。其中，观测塔架（15m）安装固定在平台的一侧，安装在观测塔架上的电控升降导轨由导轨、滑车、驱动系统及控制系统组成，成像光谱仪固定在升降系统的云台底座上，安装在平台仪器房顶的太阳辐照度计由余弦修整器、辐射光谱采集单元、二维云台及控制通讯电路组成。

根据本实用新型的一个实施例，所述数据传输系统包括接线盒和通信模块，所述水面成像光谱采集的湖泊水面光谱信息数据接入接线盒中，接线盒与通信模块相连接，通信模块与数据中心相连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述数据中心设备主要包括一台安装有数据库的服务器和显示器。

根据本实用新型的一个实施例，所述数据传输系统通过3G无线网络连接数据中心，并可实现实时报警通知功能。

根据本实用新型的一个实施例，该系统还包括保护设施，保护设施包括避雷针和/或航标灯，避雷针安装在高于水面15m的观测塔顶端，航标灯安装平台仪器房的西南角、东北角和东南角上，其中所述仪器房的四角分别对应东南、东北、西北和西南方向。

根据本实用新型的一个实施例，所述数据传输系统组件及蓄电池组安放在仪器房内，仪器房为3 m*4m*2.4 m，作为连接仪器电缆的通道，箱体两侧开四排用于散热的透气窗，正面是一扇门，顶部为彩钢板，防止雨水渗入。

本实用新型具有以下优点：