Field Spec Pro双通道光谱辐射计

　　1 仪器配置、功能及技术参数

　　FieldsPecPro双通道光谱辐射计是美国AnalyticalSPeCttalDeviees，Ine.(ASD)公司生产的一种可用于水面目标高光谱辐射测量的新型仪器，所谓“高光谱”指具有较高的光谱分辨率。该仪器工作波段位于可见光—近红外波段(350nm一1050nm)。与其他同类产品川相比，该仪器特有的双通道设计可同时测量目标物体和参考物体的光谱特征，保证了测量过程的同时性。图1显示了仪器的外观图片，其具体配置列于表1，仪器性能参数列于表2.

　　图2是仪器的探头(光纤)部分，手柄用于固定光纤。采集光信号的光纤具有25“的圆锥形视场角，在测量海表面的离水辐亮度时，可通过一个视场角为8。的光学镜头来缩小光纤的视场角。图l中5是全天光余弦接收器.在水体光谱特征测量过程中，配合短光纤2#，可在测量海水表面辐亮度的同时测量天空辐照度，有效避免测量过程中因光照变化(例如:云的影响)引起的误差，这是该仪器所特有的功能。

　　仪器的接口装置有三个接口:并行接口用于计算机和仪器主机连接，输出数据;2个18VDC接口用于提供18V直流电压。·接口装置在工作中可以通过外接直流电源，也可使用干电池。干电池位于图1中7处。接口装置的各个接口分布如图3所示。

　　2辐射计操作软件RS3

　　将计算机与仪器通过高速双向并口(EI〕P)数据线进行连接，通过仪器自带软件RS”可对仪器进行操作并存储测量数据。仪器配有两个512通道的分光计，可同时测量目标物体和参考物体的光谱。测量过程中，光信号通过光纤反射到仪器内部的衍射光栅上，对每个独立的分光计，可分别将接收到的光信号转换为电信号，当电信号累计到一定程度时，光电流被转换为数据信号并通过EPP传入计算机内存，然后通过RS3光谱仪操作软件直接实时的获取参考物和目标物的光谱值。RS3操作界面如图4所示，它由顶部的操作菜单和工具栏、左侧的进程栏、中部的数据显示窗口、底部的GPs数据显示栏组成，通过工具栏上的按钮可完成对仪器的大部分操作。

　　在测量过程中，随仪器温度的变化，仪器本身会产生暗电流，这种暗电流与外界光线的强弱无关，而是由仪器本身性质所决定。因此，在仪器使用前，打开光谱仪电源预热15 min}30 min可使暗电流更加稳定。在每次测量时必须先采集暗电流(图4中DC按钮)，RS3光谱仪操作软件可直接消除暗电流对测量结果的影响。暗电流不同于仪器噪声，仪器噪声是不稳定、不可测的，而暗电流是基本稳定的、可测的。在光源条件不变的情况下，通过多次测量(一般取1025次)进行平均可减小仪器噪声的影响。