一种丰度值可控的草地混合光谱获取实验方法

摘要

本发明公开了一种丰度值可控的草地混合光谱获取实验方法，其方法首先用“激光束干扰法”测定光谱仪探测器的视场形状，然后在视场域范围内通过拼接草皮来人为构造草地混合像元，模拟不同类型、不同混合比例以及不同拓扑位置分布的天然混合草地，获得端元光谱及混合光谱数据，可应用于草地遥感混合像元解混模型的建模及精度验证。本发明克服了对天然草地进行解混研究时难以准确获取端元光谱和解混丰度值难以验证的局限性，优点在于草地混合光谱中各端元的丰度值是可控的，能够获取大量丰度值已知的混合光谱数据，从而准确地对各种混合光谱模型的解混精度进行验证，方法可靠且有实用价值。

主权项

一种丰度值可控的草地混合光谱获取实验方法，其特征在于包括如下步骤：1）地物光谱仪裸光纤视场形状测定在室内对仪器视场形状进行测定，使用的光谱仪是美国ASD公司的野外便携式地物波谱仪FieldSpec3，其波长范围是350‑2500nm，光谱采样间隔为1nm，仪器自带的裸光纤探头视场角标定为25°，采用“激光束干扰法”来测定光谱仪裸光纤的视场形状，具体步骤如下：（1）将一张上面画有直径为6cm、12cm和18cm同心圆的白色纸片置于暗室内，用60W卤素灯作为光源从45度入射方向照射白色纸片；（2）固定裸光纤探头的位置在垂直于同心圆圆心上方40.6cm的位置，测量并记录在未加入干扰光源时白色纸片的DN值；（3）用5mW、波长标定为630‑680nm的红色激光笔作为干扰光源，分别照射于白色纸片上18cm圆的外侧、18cm圆边界内侧、12cm圆边界处、6cm圆边界处、圆心处；在每个圆边界上，取8个圆周等分点分别照射，观察并记录相应的视场内DN值；若激光笔照射在18cm圆外侧的任意位置都不会使视场内的DN值发生变化，而在激光束进入18cm圆的内侧以后视场内的DN值发生了变化，则可证明视场为圆形的假设成立，否则假设不成立；2）草地端元光谱的获取选择2种盖度、纯度均大于99%的人工种植草皮，分别切割成1m×1m的正方形，将仪器探头对准正方形草皮中心上方1m处，分别采集2种纯种草皮的光谱作为端元光谱；3）不同混合比例下混合草地光谱的采集通过拼接纯种草皮的方法来人为构造混合像元，从而模拟天然的混合草地，获取草地混合光谱；对2种1m×1m的人工草地沿着正方形的对角线和边的中垂线进行切割，最终切割成8块同样大小的等腰直角三角形；将整个视场域等分为8份，将2种草皮分别按照不同的混合比例，拼成1m×1m的正方形正方形中心点与视场域中心点重合，将仪器探头对准正方形中心上方1m处，分别采集不同混合比例下的混合光谱；4）相同混合比例不同拓扑结构的草地混合光谱测量设置两种草皮面积比始终为1:1，但按照不同的拓扑位置关系进行摆放，分别获取在不同拓扑结构下的草地混合光谱。