[发明专利]自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置及方法

权利要求书

1.一种自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置，其特征在于：包括传感器固定座(1)、遮光罩(2)、n个水体辐亮度传感器(3)和n个线偏振器(4)，n为大于等于3的整数；

所述遮光罩(2)为圆锥形套管结构，其一端与传感器固定座(1)连接，用于抑制水面反射的天空漫射光进入测量光路；

所述线偏振器(4)设置在水体辐亮度传感器(3)的入瞳口处，在可见光和近紫外波段均具有高透过率和超过99％的偏振效率，且各线偏振器(4)的偏振角度不同；

所述水体辐亮度传感器(3)设置在传感器固定座(1)上，且位于遮光罩(2)内，其视场角小于遮光罩(2)的视场角，用于采集不同偏振角度的离水辐射偏振信号。

2.根据权利要求1所述的自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置，其特征在于：所述水体辐亮度传感器(3)的共有波段范围为320～950nm，等效辐射信噪比大于8.4×10^-4。

3.根据权利要求2所述的自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置，其特征在于：所述线偏振器(4)为三个，偏振角度分别设置为0°、60°、120°。

4.根据权利要求1或2或3所述的自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置，其特征在于：所述遮光罩(2)的内外壁均使用哑光漆涂黑，用于防止天空漫射光进入水体辐亮度传感器(3)的垂直光路。

5.根据权利要求4所述的自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置，其特征在于：所述传感器固定座(1)上设置有0～180°刻度的圆形凹槽，用于调节线偏振器(4)的偏振角度。

6.根据权利要求5所述的自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置，其特征在于：所述传感器固定座(1)上设置有多个卡槽(11)，所述水体辐亮度传感器(3)通过卡槽(11)设置在传感器固定座(1)上。

7.根据权利要求6所述的自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置，其特征在于：所述传感器固定座(1)的上端设置吊环螺母，用于绑定安全绳。

8.根据权利要求7所述的自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置，其特征在于：所述遮光罩(2)的视场角为12°，且遮光罩(2)通过光敏树脂材料3D打印制作。

9.根据权利要求8所述的自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置，其特征在于：所述传感器固定座(1)为铝合金材料制作，所述线偏振器(4)由无机玻璃制成。

10.一种基于权利要求1至9任一所述自然水体离水辐射偏振高光谱现场原位观测装置的观测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将传感器固定座悬置于水面上，遮光罩部分没入水面，遮光罩抑制水面天空漫射光进入水体辐亮度传感器的垂直光路中；

步骤二、水体辐亮度传感器直接采集离水辐射偏振信号，并将采集的信号传输至外部设备上。