AWRMMS 水面輻射移動測量系統(tǒng)
AWRMMS 水面輻射移動測量系統(tǒng)是一款水色遙感表觀光學(xué)特性測量儀器，可用于各種船舶觀測、攜帶方便。系統(tǒng)將采集的表觀光譜信息、GPS數(shù)據(jù)與云臺姿態(tài)數(shù)據(jù)，通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊自動上傳至預(yù)設(shè)的服務(wù)器，并同步存儲在本地可滾動存儲的SSD硬盤上。該儀器為精確的高光譜分析應(yīng)用提供*的方便，可在UV/VIS范圍測量水面處向下太陽輻照度，海面輻亮度及天空輻亮度，帶有液晶顯示可同步顯示測量的光譜信息，服務(wù)器后臺配套處理軟件可以遠程查看、更改系統(tǒng)工作模式，并處理、計算得到離水輻亮度和遙感反射率等參數(shù)，形成數(shù)據(jù)產(chǎn)品。為水體生物光學(xué)模型提供關(guān)鍵參數(shù)，通過水色要素反演，可得到水體葉綠素、懸浮物質(zhì)和有色溶解有機物CDOM濃度等。此外，還可用來估算浮游植物的豐度和初級生產(chǎn)力，檢測赤潮、藻華，驗證衛(wèi)星水色觀測數(shù)據(jù)等。
水面輻射移動測量系統(tǒng)按照上通用的觀測幾何布置儀器，可使上行水面輻亮度傳感器與下行天空輻亮度傳感器與水面的夾角相同，方便計算離水輻亮度與遙感反射率，用于遙感建模，可用于各種船舶的現(xiàn)場測量。
系統(tǒng)配置
3個傳感器（1個輻照度和2個輻亮度）
數(shù)據(jù)采集控制器
水面輻射移動測量支架系統(tǒng)
數(shù)據(jù)分析軟件
數(shù)據(jù)采集控制器
配套數(shù)據(jù)采集控制器設(shè)有3通道，可同時連接三個傳感器，輸出方式為485總線輸出，顯示屏幕采用240*128分配率的OLED屏幕。側(cè)邊設(shè)有黑色天線桿，用于數(shù)據(jù)傳輸，上方設(shè)有日射*，用于標記日射平面，并通過下部的角度尺，來確定測量角度。內(nèi)置GPS定位系統(tǒng)，可實時讀取設(shè)備經(jīng)緯度信息。此外，還可通過獲取的云臺姿態(tài)信息，手動將設(shè)備調(diào)至水平狀態(tài)。通過測量頁面可設(shè)置測量次數(shù)及測量間隔，測量過程中，會在頁面動態(tài)顯示對應(yīng)傳感器通道的光譜曲線，測量完畢后將數(shù)據(jù)自動保存在內(nèi)置SSD硬盤中并上傳至預(yù)設(shè)服務(wù)器。
水面輻射移動測量支架系統(tǒng)
水面輻射移動測量支架系統(tǒng)由三角支架、萬向夾、兩節(jié)伸縮桿和傳感器固定托架組成。可使傳感器延伸至離船足夠遠處進行測量，避免船舶影響。萬向夾裝置可根據(jù)太陽方位角手動進行水平旋轉(zhuǎn)。
軟件功能介紹
配套處理軟件是針對云臺高光譜傳感器（RAMSES）測量光譜數(shù)據(jù)的處理程序，其主要功能是：通過在默認輸入目錄下，自動讀取設(shè)備定標文件、測量的數(shù)據(jù)原始文件，處理得到對應(yīng)的校準后的光譜數(shù)據(jù)以及遙感反射率數(shù)據(jù)，并在默認輸出目錄下用與原始數(shù)據(jù)的同名文件自動存儲。
特點及應(yīng)用
特點
高光譜、高靈敏度輻照度和輻亮度測量
輻亮度傳感器相對天頂角的測量角可調(diào)
帶手動轉(zhuǎn)臺，方位角可旋轉(zhuǎn)，方位角可按預(yù)設(shè)與太陽方位角關(guān)聯(lián)
太陽方位角根據(jù)轉(zhuǎn)臺的日射標尺指示器人工對準
可調(diào)式三腳架可在非水平面的載具上使用，每個腳可獨立調(diào)節(jié)
低功耗，適合野外使用
一體式防水控制箱設(shè)計，體積小，系統(tǒng)緊湊，野外攜帶方便
應(yīng)用范圍廣，適合各種野外環(huán)境，從赤道到兩極都可使用
精度高，積分時間自適應(yīng)，也可手動設(shè)置
模塊化系統(tǒng)，用戶可根據(jù)測量要求選購
新的納米涂層技術(shù)，防污染
應(yīng)用
離水輻亮度測量、遙感反射率測量
水色要素反演——葉綠素、藍藻、CDOM、懸浮物質(zhì)等
衛(wèi)星數(shù)據(jù)驗證——衛(wèi)星數(shù)據(jù)的地面實證
海洋水色遙感研究、湖泊研究
藻類水華研究、海洋生產(chǎn)力估算
氣候?qū)W——大氣研究
極地生物研究、海岸帶研究
遙感反演模型的建立，光學(xué)模型研究
技術(shù)參數(shù)
RAMSES傳感器參數(shù)列表
| | ACC余弦輻照度 | ARC輻亮度 | ASC球形輻照度 |
|---|
| UV | UV/VIS | VIS | VIS | VIS |
|---|
| 波長（nm） | 280~500 | 280~720 | 320~950 | 320~950 | 320~950 |
| 檢測器 | 256 通道硅光電檢測器 |
光譜采樣 [nm/pixel] | 2.2 | 2.2 | 3.3 | 3.3 | 3.3 |
| 光譜精度 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 實際通道 | 100 | 200 | 190 | 190 | 190 |
| | ACC余弦輻照度 | ARC輻亮度 | ASC球形輻照度 |
|---|
| UV | VIS | VIS | VIS |
|---|
| 波長（nm） | 280~500 | 320~950 | 320~950 | 320~950 |
典型飽和度 (IT: 4 ms)
單位：Wm-2 nm-1 | 20 (300 nm)*
17 (360 nm)*
18 (500 nm)* | 10 (400 nm)*
8 (500 nm)*
14 (700 nm)* | 1Wm-2 nm-1 sr-1 (500 nm) | 20 (400 nm)*
12 (500 nm)*
15 (700 nm)* |
典型NEI (IT: 8 s)
單位：μWm-2 nm-1 | 0.85 (300 nm)**
0.75 (360 nm)**
0.80 (500 nm)** | 0.4 (400 nm)**
0.4 (500 nm)**
0.6 (700 nm)** | 0.25 μWm-2 nm-1 sr-1 | 0.8(400 nm)**
0.6(500 nm)**
0.8(700 nm)** |
| 收集器類型 | 余弦檢測器 | FOV：空氣中7° | 球形檢測2Pi |
| 精度 | 優(yōu)于6~10%（取決于波長范圍） | 優(yōu)于6% | 優(yōu)于5% |
| 積分時間 | 4 ms~8 s
|
傳感器技術(shù)規(guī)格
| 測量原理 | 輻照度或輻亮度 |
| T100響應(yīng)時間 | ≤ 10 s （脈沖模式） | 測量角度 | 40°±10° |
| 數(shù)據(jù)存儲 | - | 測量間隔 | ≤ 8 s（脈沖模式） |
| 外殼材質(zhì) | 不銹鋼（1.4571/1.4404）或鈦合金（3.7035） |
| 大小（L x Φ） | ACC：260 mm x 48 mm
ASC：245 mm x 48 mm
ARC：300 mm x 48 mm | 重量 | 不銹鋼：~ 0.9 kg 鈦：~ 0.7 kg |
| 數(shù)字接口 | RS-232 （TriOS） | 系統(tǒng)兼容性 | RS-232（TriOS協(xié)議） |
| 電源 | 8~12 VDC （± 3 %） | 功耗 | ≤ 0.85 W |
| 大壓力 | SubConn：30 bar | 防水等級 | IP68 |
| 采樣溫度 | +2~+40 °C | 環(huán)境溫度 | +2~+40 °C |
| 保存溫度 | -20~+80 °C | 流入速度 | 0.1~10 m/s |
| 校準/維護間隔 | 24個月 | 選配傳感器 | 傾角傳感器：±45°
壓力傳感器：0~5 Bar、0~10 Bar、0~50 Bar可選 |
