[发明专利]土壤深度圆柱面有机质光谱采集方法及其装置

摘要

本发明公开了一种土壤深度圆柱面有机质光谱采集方法和装置，所述方法利用双曲线面镜将土壤深度圆柱面光谱信号汇聚反射到光纤探头上，再由光谱仪和计算机获得土壤深度圆柱面全景光谱数据；所述装置包括全景光谱采集装置、水平调节架和光谱处理设备，所述全景光谱采集装置包括双曲线面镜、聚焦透镜、光纤探头、内灯罩、卤钨灯和外灯罩；所述水平调节架包括上述的水平板、三脚架；所述的全景光谱采集装置的聚光透镜和双曲线面镜悬挂在土坑内；所述光谱处理设备包括计算机、与计算机相连的光谱仪。本发明的有益效果是：整个装置设计简单，制造成本低，能收集到土壤深度方向20cm内圆柱面整体光谱信息，适合野外土壤有机质分布状况的快速测试。

主权项

土壤深度圆柱面有机质光谱采集方法，包括以下步骤：1）在土壤表层挖出一个用于放置全景光谱采集装置部分配件的圆柱体形土坑；2）将全景光谱采集装置的聚光透镜安装在悬挂在水平调节架下方的安装架上，并且将聚光透镜的中心与连杆上端固定、将双曲线面镜中心与连杆的下端固定，并且双曲线面镜的曲面朝向聚焦透镜一侧，其中，聚光透镜、双曲线面镜、连杆的中轴线重合；3）光纤探头垂直位于插入聚光透镜正上方的安装架上，并将光纤探头的光接收端位于所述聚焦透镜的焦点处；4）将水平调节架的三脚架张开后支撑于步骤1）的土坑周围土壤地面上，通过调节螺母使得水平板处于水平方向，使得预先安装在水平板底面上的卤钨灯发出的光线向下照射土坑内，同时通过调整连杆，将全景光谱采集装置的聚光透镜和双曲线面镜悬挂于水平调节架下方的土坑内；5）将内灯罩覆盖在光纤探头的外部，并将卤钨灯通电，观察光线是否完全照射在土壤深度圆柱面上，并通过上下移动内灯罩，调节光线覆盖范围，同时避免光线直射双曲线面镜；5）放置外灯罩，将卤钨灯以下部分全部遮蔽起来，使外界光线不能进入土坑内；6）将光谱处理设备的传输光纤一头与光纤探头连接、另一头与光谱仪连接，光谱仪通过USB电缆与计算机连接；7）光谱仪和计算机上电，运行计算机中光谱采集软件，实时采集 土壤深度圆柱面光谱数据，计算机将采集的光谱信息通过数据处理软件进行处理。