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美国SVC地物光谱仪操作指南
发布时间:2020-06-01

美国SVC地物光谱仪操作视频系统的介绍了SVC HR系列地物光谱仪的使用过程及注意事项。                    

SVC HR-1024i便携式地物波谱仪先进性说明文件

根据30多年来在遥测领域方面的经验,Spectra Vista Corporation(SVC)公司再次在便携式分光辐射度计的领域上提高了其技术水平。其新式的SVC HR-1024i地物波谱仪能够在整个VIS-NIR-SWIR领域内获取鼎级的光谱分辨率。同时每一个光谱数据都可以获得相对应的光谱影像。

32位处理器及超大内存,可确保工作者不需要笔记本或其他额外设备也可轻松完成光谱测量工作,所测的光谱数据会实时显示在具备触摸功能的高亮QVGA屏幕上。即便使用者从未使用过SVC HR-1024i,简洁有好的菜单及实用性仍可轻松完成工作。

SVC HR-1024i是在SVC HR-1024 基础上研发而成,依据SVC HR-1024i在遥感领域10多年的成功经验,SVC HR-1024i除继承了HR-1024轻便,小巧,高分辨,高信噪比、低噪声的优点外,它还创造性的在仪器内部增加了GPS模块及高清晰度CCD摄像头,在获得高光谱数据的同时,实时将所测量目标的影像信息记录至PDA中,便于操作者后期对光谱数据整理。此外,SVC HR-1024i配置的第二代蓝牙模块,允许操作者同时连接多除SVC HR-1024i之外的其他类型传感器,例如湿度传感器,温度传感器等,以及多参数气象站等,这些数据会被一同存储至光谱数据中,极大的方便了科学家们对当前的环境状况有一个清晰的了解。

SVC HR-1024i是装有两个版本SVC版权的软件。一种是可用普通的IBM-兼容的使用WindowsXP/win7/win10个人电脑或笔记本电脑。第二种是支持PDA运行工业标准的用于小型电脑的Windows软件。SVC HR-1024i提供的PDA 是一个极坚固、可靠和轻便的单元。其相对于IP67和MIL-STD-810F级可防水和抗震。10小时的充电时间,轻便,易于使用的键区,易于使用的小型尺寸。在日光可读颜色展示上可以实时观看光谱数据。稳定的闪存存储卡可防止有价值的数据的遗失。RS-232和USB口可在野外或实验室提供相适应的连接。

SVC HR-1024i技术参数:

光谱范围 

350 – 2500 nm

内置存储器

3000条光谱数据

CCD相机

主机内置

GPS

主机内置

高清QVGA触摸屏

主机内置

通道数

2151

线阵列探测器

(1) 512 Si,350-1000nm

(1) 256 InGaAs,1000-1890nm,TE制冷

(1) 256扩展的InGaAs,1890-2500nm,TE制冷

光谱采样带宽

≦1.5 nm, 350-1000 nm 

≦3.8 nm, 1000-1885 nm 

≦2.5 nm, 1885-2500 nm

光谱分辨率(FWHM) 

≦3.3nm, @700nm

≦9.5nm, @1500nm

≦6.5nm, @2100nm

鼎小扫描时间

1毫秒(1ms)

视场(FOV)

4º,8°,14° 前置光学镜头及25º 光纤向导

尺寸

8.5" x 11.5" x 3.25"

22cmx 29cm x 8cm

重量

3.3kg

电源型号

7.4V,锂电

电池寿命

4+小时,双电池8小时

数字化

16比特

波长重复性

0.1 nm

鼎大辐射度(Max. Radiance 

50 ms 积分时间)

≦1.3 x 10 -4 W /cm2/nm/sr @ 700 nm

噪声等效辐射度(1.0秒integration)

≦0.8 x 10 –9 W /cm2/nm/sr @ 700 nm

≦1.2 x 10 –9 W /cm2/nm/sr @ 1500 nm

≦1.2 x 10 –9 W /cm2/nm/sr @ 2100 nm

标定精度(NIST可追踪)

+/- 5 % @ 400 nm

+/- 4 % @ 700 nm

+/- 7 % @ 2200 nm

暗流校正

自动/手动

光谱平均

自动/手动

湿度

到0-90%RH,无冷凝

操作环境

-10°到+40℃

激光指示

内置二极管激光器,位置校准

SVC HR-1024i具体技术优势:

1.光谱分辨率和噪声等效辐射是衡量光谱仪好坏的重要指标,光谱分辨率越高,对物体的识别精度越高,遥感应用分析的效果也就越好。噪声等效辐射信号越大,光谱信号会被仪器噪声淹没,观测不到有意义或有效的光谱信号。特别是在野外光照条件较弱的环境下,低噪声等效辐射信号能确保该光谱仪获取高精确的光谱数据。

如下表所示:SVC HR-1024i 的光谱分辨率和噪声等效辐射参数分别为

光谱分辨率(FWHM) 

≦3.3nm, @700nm

≦9.5nm, @1500nm

≦6.5nm, @2100nm

噪声等效辐射度

≦0.8 x 10 –9 W /cm2/nm/sr @ 700 nm

≦1.2 x 10 –9 W /cm2/nm/sr @ 1500 nm

≦1.2 x 10 –9 W /cm2/nm/sr @ 2100 nm

我们可以看到,在1890-2500nm这个波段,*,对一些特殊的植被,药用植物,以及地质应用来讲,其光谱特性均反应在此波段(1800-2500nm),这需要光谱仪能提供足够高的光谱分辨率和等效噪声辐射,SVC HR1024i地物光谱仪在这两项技术指标达具备同类产品的世界鼎级技术水平。

2.  SVC HR-1024i的采集速度为 1ms具备行业内内鼎级高的采集速率。

3. SVC HR-1024i 内置大容量存储器,具备1000组(3000条)光谱数据存储。

4.  SVC HR-1024i是主机机身内置高解析度CCD相机的地物光谱仪,可以实时记录所测光谱数据影像。

5.  SVC HR-1024i主机机身内置触摸液晶显示屏的地物光谱仪

6.  SVC HR-1024i主机机身内置高分辨率GPS模块的地物光谱仪

7.SVC HR-1024i主机机身可以实时显示全光谱数据在仪器高清屏幕上的光谱仪,提供手持光谱仪主机测量方式。

8. SVC HR-1024i主机机身内置可同时连接多达8组外部传感器,实时记录外部环境信息,例如多参数气象站,温度,湿度,大气上行下行辐射的地物光谱仪

9.  SVC HR-1024i内置智能光线感应器,该感应器在测量数据采集前先测量目标的能量水平,然后自动设定积分时间以保证大的信噪比(SNR)而不至于饱和。这种特性节省了时间并可以确保采用鼎佳的积分时间。对于不同的光照条件,这一特性具有特别的价值。同时SVC HR-1024i还具有自动暗电流,自动校准,自动平均值等多种自动功能。这也是其他同类仪器*的优势。

10.固定光路+可拆卸式设计:SVC HR-1024i 整机采用集成可拆卸设计。所用光学结构均采用固定式设计,密封于金属壳体中,无旋转光栅和光闸,因此不存在光学元器件现象。

11.SVC HR-1024i采用可更换光纤设计,光纤和镜头根据使用条件自由更换,*,光纤因为其特殊的光学结构,长时间使用或者操作不当容易造成损坏,如发生损坏情况,SVC只需从美国厂家重新订购光纤即可,为用户节省费至少在3-5万元费用,节约时间3-4个月。

12. SVC HR-1024i可提供五种采集数据模式1、独立工作模式;2、电脑采集数据模式;3、PDA掌上电脑采集数据模式;4、无人机载应用模式;5、在线监测模式; 其它同类产品仅提供支持电脑采集工作模式,不支持独立工作模式及PDA数据采集。下图为美国从Trimble公司专门定制的掌上电脑。

13.工作温度:美国SVC HR-1024i仪器工作温度范围为 -10℃ - 40℃ .其它同类产品不能在0℃以下工作,因此SVC HR-1024i的广泛环境适应性。对于北方地区深秋及冬天零下温度环境的操作,SVC HR-1024i能完全适应在该温度范围的正常使用。

14.尺寸和重量:美国SVC HR-1024i全套工作重量仅为3.3kg ,更适合野外光谱测量工作,具备更好的便携性能。

15.光纤探头对比:美国SVC HR-1024i配备的光纤包含780根光纤束,是目前市场上光通量,透光率鼎级好的光纤,同时也是鼎级坚固的光纤。而其余公司提供的光纤产品为光纤跳线,仅包含70多条光纤束跳线,仅为SVC光纤的10分之1。

16.软件对比:美国SVC HR-1024i提供2个版本的软件,1套用于PDA光谱数据的采集及观察,一套用于电脑的光谱数据采集及后分析处理。此外,该软件与ENVI高光谱数据兼容,支持Spectral - Spectral Libraries - Spectral Libraries viewer。可协助用户对比光谱库,进行光谱分析和处理,其余公司产品不能提供该软件。

17.运输:SVC HR-1024i运输箱可放入飞机或者火车行李架内,特别方便用户直接带上飞机,无需办理托运,避免托运时因机场工作人员误操作摔坏。此外,SVC HR-1024i 配备的运输箱采用滚轮设计,当地面平坦时可以直接拖行,其他公司的仪器运输只能办理托运,而且尺寸重量超标需要额外付费。同时箱子也不具备滚轮,没有SVC携带运输方便。

仪器与环境的适应性

1SVC HR-1024i的每一个设计元素均反映了对于野外数据采集需求的需求。固定的前置光学和牢固安装的内置分光计元件提供了一个坚固的光路。这保证了SVC HR-1024i在野外使用的安全性。

2SVC HR-1024i能够在-10℃ - 40℃ 的环境下工作,能够适合更为恶劣的气候。

3SVC HR-1024i随机配置的智能型电脑,具备防尘,防摔,防水功能,同时待机时间可高达15小时,工作时间高达10小时,同时具有触摸屏,高亮屏幕等优点,完全为野外作业开发设计。

仪器的便携性及方便性

1) SVC HR-1024i是目前世界上鼎级轻便小巧的全波段野外辐射光谱计,因为光路设计不同,SVC HR-1024i的尺寸和重量仅为同类产品的60%,工作重量仅为同类产品的40%,具备很强的便携性。

2) SVC HR-1024i内置微电脑及超大内存,不需要电脑即可工作,数据采集时候可始终专有掌上电脑,也可以使用笔记本电脑。提供给用户多种的选择,极大方便了使用者的个人需要。

3) SVC HR-1024i可以选择前视场镜头或可拆卸式光纤,用户可以根据所测目标的具体需要随时替换。

4)携带SVC HR-1024i 去野外测量是一件轻松的事情,主机,双电池,电池充电器,PDA,都被密封在一个不透水的坚固密封箱里,这个箱子的尺寸只有43 cm x 51 cm x 23 cm,并且全部的重量加起来不过11kg,是目前世界非常适于携带的光谱测量设备。

仪器性能的拓展性

 SVC HR-1024i 具备RS232,USB,无线蓝牙模块及Remote access server多种传输模式,具备很高的拓展性,可以与笔记本电脑,PDA,或其他电子设备连接。光谱数据格式与ENVI等著名遥感软件兼容。

仪器的可靠性

SVC HR-1024i是美国SVC公司的2012年全新升级推出的产品,产品推出30多年来,销往美国,欧洲,加拿大,日本,中国,韩国,俄罗斯等世界上数十个国家和地区,具有鼎好的口碑和,具有非常高的可靠性。

技术特点:

  • 在该光谱范围内提供高光谱分辨率的野外便携式光谱仪
  • 采用100%线阵探测器技术和冷却InGaAs探测器,保证了波长和辐射测量稳定性
  • 内置高解析度CCD相机实时记录所测光谱数据影像
  • 无需电脑或PDA等设备即可完成实时光谱观察及测量
  • 关键光学部件被固定在光谱仪平台上 
  • 高的等效噪声信号
  • 仪器内置GPS模块
  • 内置32位CPU允许仪器单机工作,光谱数据实时显示在仪器高清屏幕上
  • 高效蓝牙模块可同时连接多达8组外部传感器,实时记录外部环境信息
  • 小安装时间和暖机时间的设计
  • 内存可以保证储存一整天的数据
  • 提供轻便的PDA/蓝牙无线连接操作和数据展示
  • 现场可替换的光导光纤,3种测量模式
  • 集成和可拆除锂电池增强了可移动性
  • 小型轻便,尺寸重量只有其余同类产品一半

应用:

  • 植物应力分析

·       森林分析

·       土地和植物管理

·       海岸和湿地研究

·       环境监测

·       地理研究

·       矿物识别

·       钻孔分析

·       Ground truthing

·       工业的质量和工艺控制

·       表面颜色测量

 

 

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