手柄，11-控制板，12-电源开关按钮，13-电池，14-数据通讯接口，141-角度控制接口，142-图像采集接口，2-长杆，21-第一短杆，211-第一连接头，212-中空短管，22-第二短杆，23-第二短杆，3-角度跟踪仪，4-角度调节仪，41-舵机，411-舵机转轴，42-舵机安装架，421-第二连接头，422底板，4221-过线孔，423安装板，5-连接导线，6-水上光谱仪光学探头安装架，7-图像记录仪。
【具体实施方式】
[0037]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0038]请见图1-图5，本发明提供的一种水面光谱手持式单通道三路自动测量装置，包括控制手柄1、长杆2、角度跟踪仪3、角度调节仪4、连接导线5、水上光谱仪光学探头安装架6、图像记录仪7 ;控制手柄I包括控制板11、电源开关按钮12、电池13、数据通讯接口 14，控制板11分别与电源开关按钮12、电池13、数据通讯接口 14、角度跟踪仪3电气连接，并通过连接导线5与角度调节仪4电气连接；数据通讯接口 14包括角度控制接口 141和图像采集接口 142，图像采集接口 142通过连接导线5与图像记录仪7电气连接；长杆2由三节短杆组成，分别是第一短杆21、第二短杆22、第三短杆23 ;第一短杆21头部套设在控制手柄I尾部内，第二短杆22头部套设在第一短杆21尾部内，第三短杆23头部套设在第二短杆22尾部内；第一短杆21由第一连接头211和中空短管212构成，第一连接头211是带有外螺纹的短管，与中空短管212头部一端固定连接，中空短管212从头到尾外壁都为大小一样的圆柱面，而头部和中部内壁为大小一样的圆柱面，尾部内壁则是带有一定内倾斜的圆柱面，第一短杆21通过第一连接头211连接到控制手柄I 一端；第二短杆22头部外壁是带有一定外倾斜的圆柱面，中尾部外壁为大小一样的圆柱面，大小正好能穿过第一短杆21内的中空短管212，使第二短杆22头部刚好卡在中空短管212尾部内，第二短杆22头部和中部内壁为大小一样的圆柱面，尾部内壁则是带有一定内倾斜的圆柱面；第三短杆23外壁头部是带有一定外倾斜的圆柱面，中尾部外壁为大小一样的圆柱面，大小正好能穿过第二短杆22，使第三短杆23头部刚好卡在第二短杆22尾部内，第三短杆23从头到尾内壁为大小一样的圆柱面，尾部内壁设置有内螺纹，与第二连接头421连接；角度跟踪仪3通过螺纹连接件固定安装在第一短杆21外表面上方；角度跟踪仪3为一姿态传感器，用于实时跟踪长杆2的朝向方位；角度调节仪4包括舵机41和舵机安装架42，舵机安装架42包括第二连接头421、底板422和安装板423，第二连接头421是带有外螺纹的短管，一端套设在第三短杆23尾部内、另一端固定安装在底板422上；底板422在第二连接头421连接处开设有过线孔4221 ;安装板423垂直固定连接在底板422表面，其上设置有安装孔，用于将舵机41固定安装在其上；连接导线5位于长杆2内部的中空区域内并穿过过线孔4221，用于将控制板11与舵机41连接起来，以便于控制板11控制舵机41转动；光谱仪光学探头安装架6为一顶部开放的短管，短管内表面为圆柱面，外形为长方体，用于安装光谱仪光学探头；光谱仪光学探头安装架6固定安装在舵机41的舵机转轴411上，其底部和侧面都设置有安装孔；图像记录仪7为一小体型摄像头，固定安装于光谱仪光学探头安装架6底部外侧，并且图像记录仪7的摄影头方向和光谱仪光学探头的测量方向一致；图像记录仪7通过连接导线5与图像采集接口 142电气连接，用于记录目标区域的图像，以便于外部通过图像采集接口 142采集图像记录仪7的图像。
[0039]请见图6，本发明提供的一种水面光谱手持式单通道三路自动测量方法，包括以下步骤:
[0040]步骤1:运输；
[0041]断开连接导线5与角度调节仪4和图像记录仪7的连接，转动第二连接头421将舵机安装架取42下，再断开角度跟踪仪3与控制板11的连接，拧开第一连接头211，将长杆2取下，并将第一短杆21、第二短杆22和第三短杆23收缩起来，至此拆卸完毕，将拆卸下来的东西进行打包；
[0042]步骤2:组装；
[0043]到达目的地后，取出步骤I拆卸的部件，通过第二连接头421将舵机安装架42安装在第三短杆23末端，再将连接导线5穿过长杆2和过线孔4221与角度调节仪4和图像记录仪7进行连接，然后通过第一连接头211将长杆2安装到控制手柄I上，最后连接角度跟踪仪3与控制板11 ;
[0044]步骤3:搭建；
[0045]安装水上光谱仪光学探头，包括将水上光谱仪光学探头安装到光谱仪光学探头安装架6上和将水上光谱仪连接到电脑上；将数据通讯接口 14连接到电脑上，包括将角度控制接口 141和图像采集接口 142分别连接到电脑的USB 口上；
[0046]步骤4:计算观测方位；
[0047]电脑根据观测地点位置信息和观测时间计算出观测时太阳的方位角，再参照预设的水体表观光谱观测几何(θ，φ) = (40°，135° )(本实施例优选NASASeaWiFS海洋光学规范中推荐的观测几何(θ，Φ) = (40°，135° ))计算出水上光谱仪光学探头此时应该观测的正确方位；
[0048]步骤5:调整观测方位；
[0049]打开电源开关按钮12，让控制板11、角度跟踪仪3和舵机41通电工作；使长杆2水平于水面，电脑通过角度控制接口 141向控制板11发送命令读取角度跟踪仪3的数据来确定当前长杆2朝向的方位，同时手动水平调整长杆2的朝向，直到电脑从角度控制接口 141传回来的角度跟踪仪3的水上光谱仪光学探头的观测实时方位与步骤4计算的观测正确方位吻合时停止转动；
[0050]步骤6:调整光谱仪光学探头观测角度；
[0051]电脑根据预设观测几何(θ，φ) = (40°，135° )确定的光谱仪光学探头在垂直面内的观测角度通过角度控制接口 141下达命令给控制板11，令控制板11控制角度调节仪4转动，从而带动光谱仪光学探头和图像记录仪7转动到与水面法线成预设40°夹角的位置指向水面；
[0052]步骤7:采集数据；
[0053]通过电脑启动光谱仪光学探头对视场中的光谱进行测量，并同时电脑通过图像采集接口 142控制图像记录仪7采集视场照片传回电脑；
[0054]步骤8:保存数据；
[0055]最后将同一时刻光谱仪光学探头采集的光谱数据与图像记录仪7传回的图像共同保存在电脑中，并做上同一标识号，以表示两者是同一时刻对应的光谱和照片，便于后续数据处理与分析；
[0056]步骤9:循环执行步骤6-步骤8两次；
[0057]第一次回到步骤6以预设天顶角40°调整光谱仪光学探头和图像记录仪7指向天空，然后重复步骤7-步骤8 ;第二次回到步骤6以与标准参考板平面法线成预设8夹角调整光谱仪光学探头和图像记录仪7向下指向标准参考板，然后重复步骤7-步骤8。
[0058]尽管本说明书较多地使用了控制手柄1、控制板11、电源开关按钮12、电池13、数据通讯接口 14、角度控制接口 141、图像采集接口 142、长杆2、第一短杆21、第一连接头211、中空短管212、第二短杆22、第三短杆23、角度跟踪仪3、角度调节仪4、舵机41、舵机转轴411、舵机安装架42、第二连接头421、底板422、过线孔4221、安装板423、连接导线5、水上光谱仪光学探头安装架6、图像记录仪7等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
[0059]应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0060]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种水面光谱手持式单通道三路自动测量装置，其特征在