iSpecField-HH手持式地物光譜儀是萊森光學(xué)（LiSen Optics）專門用于野外遙感環(huán)境監(jiān)測(cè)的產(chǎn)品，由于其操作靈活、輕巧方便、光譜測(cè)試速度快、光譜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確是一款真正意義上便攜的手持式地物光譜儀。iSpecField-HH采用了工業(yè)級(jí)觸控彩色顯示屏幕，同時(shí)采用了光學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)置攝像頭（相機(jī)）、GPS、激光指示器、內(nèi)置光學(xué)快門控制、操作軟件可設(shè)置自動(dòng)采集模式（掃描次數(shù)和自動(dòng)保存數(shù)據(jù)），在野外操作更加便捷方便，非常適合復(fù)雜的野外環(huán)境監(jiān)測(cè)測(cè)量。

iSpecField-HH采用了采用高信噪比、2048像素探測(cè)器， 最短積分時(shí)間最短可達(dá)100微秒，測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍廣，可避免在野外測(cè)量時(shí)太陽(yáng)光強(qiáng)飽和現(xiàn)象，同時(shí)采用2048像素光譜數(shù)據(jù)分辨率高，廣泛應(yīng)用于遙感測(cè)量、農(nóng)作物監(jiān)測(cè)、森林研究、海洋學(xué)研究和礦物勘察等各領(lǐng)域。

典型應(yīng)用

1）植被研究、農(nóng)作物健康、森林樹(shù)冠研究

2）林業(yè)科學(xué)、環(huán)境調(diào)查、農(nóng)業(yè)調(diào)查

3）水體研究、氣候研究、生態(tài)研究

4）氮含量測(cè)量、葉片葉綠素含量測(cè)量

5）土壤分析、生物質(zhì)研究、海洋監(jiān)測(cè)

技術(shù)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

1）光譜范圍300-1100nm

2）2048像素、光譜精度高、分辨率高

3）最短積分時(shí)間100微秒，測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍大

4）光學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)置攝像頭（相機(jī)）、GPS、激光指示器、內(nèi)置光學(xué)快門控制

5） iSpecField-SpecAnalysis專用地物分析軟件，可設(shè)置自動(dòng)采集模式、操作靈活方便

6）嵌入了USGS數(shù)據(jù)庫(kù)和NDVI等19個(gè)植被指數(shù)

7）豐富測(cè)量光學(xué)配件：包括葉片專用透射，礦物專業(yè)反射探頭,室內(nèi)太陽(yáng)光源、視場(chǎng)角鏡頭、透反射實(shí)驗(yàn)室支架裝置等可滿足野外和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量需求，可實(shí)現(xiàn)透射反射率、輻照度、輻亮度等功能測(cè)試

8）工業(yè)級(jí)觸控顯示、整機(jī)重量不超過(guò)1.5公斤、操作靈活方便

SpecAnalysis地物光譜分析處理軟件

應(yīng)用案例

主要技術(shù)指標(biāo)

     典型應(yīng)用領(lǐng)域

農(nóng)業(yè)林業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用

       植被是遙感的重要應(yīng)用領(lǐng)域，遙感在植被分析中的應(yīng)用主要是以確定植被的分布、類型、長(zhǎng)勢(shì)等內(nèi)容為主。不同的植物由于結(jié)構(gòu)和葉綠素含量不同，具有不同的光譜特征，特別是近紅外波段有較大的差別。利用植物的物候差異下的光譜成像也可區(qū)分植物類型，如冬季落葉樹(shù)和常綠樹(shù)很好區(qū)別。植被生長(zhǎng)不同狀態(tài)下，例如病害侵?jǐn)_下結(jié)構(gòu)和葉綠素含量發(fā)生很大的變化，尤其是近紅外波段與健康植物區(qū)別明顯。影響植被地物光譜特征的主要因素包括植物類型、植物生長(zhǎng)季節(jié)、病蟲(chóng)害影響等。

植被光譜主要特征：可見(jiàn)光波段0.4~0.76μm有一個(gè)反射峰值（反射率在10%-20%），大約0.55μm（綠）處，兩側(cè)0.45μm（藍(lán)）和0.67μm（紅）則有兩個(gè)吸收帶；近紅外波段0.7~0.8μm有一反射陡坡，至1.1μm附近有一峰值，形成植被特征；中紅外波段1.3~2.5μm受植物含水量影響，吸收率大增，反射率大大下降，由于水分的吸收作用，在1.4μm，1.9μm和2.6～2.7μm附近有三個(gè)吸收谷，主要由植物細(xì)胞內(nèi)水體吸收能量函數(shù)決定，因子是葉子厚度和水分含量。

生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用

土壤遙感是依據(jù)土壤的波譜特征，識(shí)別和劃分土壤類型，分析土壤的分布規(guī)律，為合理開(kāi)發(fā)、利用、管理和保護(hù)土壤資源，防止土壤質(zhì)量的退化和數(shù)量的減少提供科學(xué)依據(jù)；為改良土壤、合理利用土壤服務(wù)；從而達(dá)到土壤資源持續(xù)利用、發(fā)展生產(chǎn)、發(fā)展土壤遙感科學(xué)之目的。

自然狀態(tài)下，土壤表面的反射率沒(méi)有明顯的峰值和谷值，一般來(lái)說(shuō)，土質(zhì)越細(xì)反射率越高。有機(jī)質(zhì)和含水量越高反射率越低，土類與肥力也對(duì)土壤反射率有影響。但由于其波譜曲線較平滑，所以在不同光譜段的遙感影像上土壤亮度區(qū)別并不明顯。

影響土壤光譜特性變化的因素包括原生礦物和次生礦物、土壤含水量、土壤有機(jī)物、土壤的質(zhì)地和顆粒度等。土壤的主要光譜特性：自然狀態(tài)下，土壤表面的反射曲線呈比較平滑的特征，沒(méi)有明顯的反射峰和吸收谷；干燥條件下，土壤的波譜特征主要與成土礦物（原生礦物和次生礦物）和土壤有機(jī)質(zhì)有關(guān)。

土壤含水量增加，土壤反射率下降，在水的各個(gè)吸收帶（1.4μm、1.9μm、2.7μm處附近區(qū)間），反射率的下降尤為明顯。土壤礦物主要包括石英、云母、長(zhǎng)石、氧化物等，因此通過(guò)分析相應(yīng)的礦物含量就可以區(qū)別土壤的特征。土壤中顆粒的大小與比例，代表了顆粒本身大小與持水能力。

礦物勘探領(lǐng)域應(yīng)用

地表巖石一般概括為三大類：沉積巖、火山巖和變質(zhì)巖。幾種典型的地表巖石反射光譜特征如下圖所示。地表巖石光譜本質(zhì)上是礦物的混合光譜，其光譜特征受成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和表面狀態(tài)等因素的影響。因此，通過(guò)地表礦物光譜反射曲線識(shí)別礦物，能夠達(dá)到判定巖石類型的目的。

巖石的反射波譜主要由礦物成分、礦物含量、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等決定，在地表巖石中普遍存在有明顯吸收峰的主要包括羥基礦物（2.10~2.40μm）、結(jié)晶水礦物（1.40μm、2.40μm）、碳酸鹽礦物（1.90μm、2.35μm、2.5μm）和鐵礦（0.5μm、1.1μm）等。例如，巖礦在3~5μm波段的光譜特性是由氧硅、氧鋁等分子鍵的振動(dòng)模式?jīng)Q定的。除物質(zhì)組成外，環(huán)境、巖礦表面特性和物理風(fēng)化等因素也會(huì)引起巖石反射光譜的變化，如反射率值大小的變化，譜帶位置、寬度、吸收深度和形態(tài)的變化等。

地物光譜儀所需能量低，分析時(shí)間只用幾秒鐘，無(wú)需任何化學(xué)試劑，不會(huì)對(duì)人體造成傷害。通過(guò)獲得光譜反射率數(shù)據(jù)，可以用作對(duì)寶玉石材質(zhì)的研究。高光譜波段能準(zhǔn)確揭示寶玉石中基團(tuán)分子振動(dòng)的倍頻與合頻吸收信息，分析出關(guān)于化學(xué)鍵結(jié)合的振動(dòng)特性等復(fù)雜結(jié)構(gòu)信息，對(duì)于寶玉石分析有非常大的潛力。

水環(huán)境海洋學(xué)應(yīng)用

海洋遙感覆蓋面積大，具有同時(shí)性，能連續(xù)、長(zhǎng)期而快速地觀測(cè)海洋，可以得到完整的海洋特征，如海洋表面水溫度、海流移動(dòng)、海水分布、波浪、沿岸泥沙混濁流，以及赤潮、海面油污染等。海洋遙感主要應(yīng)用于調(diào)查和監(jiān)測(cè)大洋環(huán)流、近岸表層流場(chǎng)、港灣水質(zhì)、海洋表面葉綠素濃度等海洋水文、氣象、生物、物理及海水動(dòng)力、海洋污染、近岸工程等方面 。

海洋遙感可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感3種方式。遙感方式分為2種：

1、主動(dòng)式遙感，先由遙感器向海面發(fā)射電磁波，再由接收到的回波提取海洋信息或成像。

2、被動(dòng)式遙感，傳感器只接收海面熱輻射能或散射太陽(yáng)光和天空光的能量，從中提取海洋信息或成像。

葉綠素a和總懸浮物是影響海水水色的兩種重要物質(zhì),其濃度變化反映了海洋水質(zhì)污染狀況,是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)。水體反射率較低，小于10%，遠(yuǎn)低于大多數(shù)的其他地物，水體在藍(lán)綠波段有較強(qiáng)反射，在其他可見(jiàn)光波段吸收都很強(qiáng)。純凈水在藍(lán)光波段，隨波長(zhǎng)增加反射率降低。在近紅外波段反射率為0；含葉綠素的清水反射率峰值在綠光段，水中葉綠素越多則峰值越高。這一特征可監(jiān)測(cè)和估算水藻濃度。渾濁水、泥沙水反射率高于純凈水反射率，峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū)。