[实用新型]便携式手动多角度测量装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种测量设备，特别涉及一种便携式手动多角度测量装置，适用于遥感信息测量分析、理论研究与应用。 

背景技术

遥感特定领域的角度测量装置主要是为了在野外实际环境中测量地球表面目标的半球方向反射系数，也就是对同一目标在半球空间范围内的反射信息进行测量，分析地物目标的反射分布特征，从而为遥感反演地物参数、遥感理论模型研究与遥感应用提供支持。较早的野外角度测量装置PARABOLA(便携式快速双向对地与大气测量装置)可以快速测量地物的反射辐射，但是只能在15°视场角条件下获取被测目标在三个波段的反射信息，与此同时在测量过程中需要假设被测目标在空间上均匀分布[1]。随后，PARABOLA系统被改进后可以在八个波段分量地表目标反射辐射的角度分布，而它的视场角为5°，可以测量更细致的样品[2]。野外角度测量系统(FIGOS)[3]主要是用来测量土壤与植被的半球方向反射分布的，它可以以15°间隔的探测角度对目标反射信息进行测量，而FIGOS的重量为230KG，难于运输与操作。但是相对于PARABOLA而言，FIGOS可以在较高的光谱分辨率和更多的角度对目标进行测量。 

Aoki(日本人：青木)等[4]利用三角架结合角度测量装置实现了PARABOLA的功能，但是其操作较麻烦，而且测量过程中需要注意几何关系的变化。Painter(培奈特)等[5]设计了可以测量积雪表面方向反射的自动分光角度计，可以结合地物高光谱仪实现在半球空间内对地进行观测，其重量为50KG，但是该装置只能对像积雪表面这样平坦的目标进行观测，而且不能调整与被测目标之间的距离。Schopfer(索普菲尔)等[6]利用FIGOS Mk II(野外测量角度系统-Mk II型号)结合ASD(光谱分析设备)地物光谱仪首次在相同角度与高光谱分辨率下同时测量了下行辐射与地物的反射辐射，从而可以反演地物目标的双向反射分布函数(BRDF)。但是该测量装置非常难于移动，而且也只能对较平坦的地物目标(例如：草地，土壤，积雪)进行测量。Suomalainen(索马莱宁)等[7]介绍的芬兰大地测量研究所的野外角度光谱仪(FIGIFIGO)是现今野外测量中较为轻便的测量装置，它同时可以对地物的多角度偏振反射进行测量，该装置具有自带的电源系统，可以手动与自动结合操作测量，其有效测量范围直径为10-50cm。但是在手动情况下只能实现5个角度对地观测。 

从以上对角度测量装置的描述来看，现有的测量装置大部分都比较笨重，使其可移动性差。而且只能对低矮、分布均匀目标表面的反射辐射进行测量，对于较高的植被与粗糙地面目标则无法测量，例如玉米冠层、起伏不平的地面、表面粗糙的岩石。同时，由于大部分角度测量装置都是自动控制的，因此在野外测量中需要接通电源，这也限制了测量系统的便捷性。现有角度测量装置往往都有其固定的结构框架与其对应的探测视场角，不能灵活的变化测量距离与探测视场角，测量地物类型因此受限。 

参考文献： 

[1] Deering D W, Leone P. A sphere-scanning radiometer for rapid directional measurements of sky and ground radiance [J]. Remote Sensing of Environment, 1986, 19(1): 1-24(迪林-唐纳德，利昂-彼得. 一种可以快速实现天空与地表双向测量的球体扫描辐射计. 环境遥感, 1986, 19(1): 1-24).

[2] Bruegge C, Helmlinger M C, Conel J E, Gaitley B J, Abdou W A. PARABOLA III: Asphere-scanning radiometer for field determination of surface anisotropic reflectance functions [J]. Remote Sensing of Environment, 2000, 19: 75-94(布吕格-凯若，海勒米格-马克，考涅尔-詹姆斯，吉特力-巴巴拉，阿卜杜-万迪. 便携式快速测量地表与大气双向反射设备III: 球形扫面议在野外测量地表各项异性反射函数. 遥感评论, 2000, 19: 75-94).