CN107478608A - 有限区域内测量粗糙表面反射率的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有限区域内测量粗糙表面反射率的方法及装置，包括以下步骤：在目标区域表面正上方设置太阳辐射仪，太阳辐射仪上的日照探射器朝下时与目标区域中心表面的垂直距离H至少为0.4m；太阳辐射仪接收入射太阳辐射I_t和反射太阳辐射R_t，所述太阳辐射仪在接收反射太阳辐射R_t时，太阳辐射仪的日照探射器外周设置有圆环形的遮光罩；在目标区域的表面覆盖一张具有非选择性光谱且已知反射率的参照板，并记录此时入射太阳辐射I_r和反射太阳辐射R_r；计算目标区域反射率ρ_t。本发明能够在户外对小面积的粗糙表面测量反射率，操作简单，经济合理。

Description

有限区域内测量粗糙表面反射率的方法及装置

技术领域

本发明涉及反射率测定领域。更具体地说，本发明涉及一种有限区域内测量粗糙表面 反射率的方法及装置。

背景技术

目标和背景的光学特性，尤其是对其反射特性的研究，有着强烈的需求和应用背景。 反射率的概念已经渗透到各个学科领域中，例如大气科学、地理科学、城市气候、生态植 被、光学器件、建筑节能等。反射率决定着地球表面与大气之间辐射能量的分配过程，进而影响着生态系统中如地表温度、蒸腾、能量平衡、光合及呼吸作用等一系列物理、生理 和生物化学过程，同时也是降低建筑围护结构表面温度最敏感参数。量化物体表面太阳吸 收量的前提需要了解其表面的反射率变化规律。

目前，测量物体表面反射率的方法很多，可概括为实验室检测和现场原位测试。1)实验室反射率测试主要针对小样品试样(5cm²范围内)，通常采用积分球法或光谱法。ASTMC1549方法通过使用便携式太阳反射光测定近环境温度的太阳光反射比，适用于在5cm²范围既有镜面反射，又有漫反射光学特性的材料样品，如玻璃纤维、沥青瓦等，且规定被 测量表面必须干燥。相关标准《JB/T235-2014》等推荐采用的是光谱法，其原理是分光光 度计测得的反射光谱与标准太阳入射光谱的加权积分，其积分值即为物体表面某点处的反 射率。由于分光光度计的测量条件是有一定方向的光照射，半球接收，因此获得的反射率 异于野外测量。此外，室内测量时要有严格的样品采集和处理加工过程。例如，植被样品 要有代表性，采集后冷藏保鲜，并在12h内送实验室测定；土壤或岩石试样应按专业要求 并制备成粉或块，实验室过高的测量条件大大限制了测量方法地应用。2)对于野外物体 反射率的测量，通常采用ASTM E1918测量方法，操作过程中通过一个日射强度计交替测 量目标区域内的反射量和入射量，两者的比值即目标反射率。该方法要求被测样品的区域 面积为4×4m²以上以确保95％的反射辐射由目标区域提供。在实践中，准备这样大的样 品区域是不切实际的。此外，在测量过程中仪器本身的阴影的影响导致测试表面的真实反 照率被低估。该方法适合于天空晴朗无云，为了获得稳定可靠的数据，要求太阳高度角大 于45°(一般处于早上10点-下午2点之间)。该测量方法的缺陷在于：无法消除仪器自 身阴影和周围介质的影响。而且，单靠一个日照探射器测量，在操作过程中会因为读取入 射辐射和反射辐射产生的时间差可能增加测量误差，尤其是在多云天气。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，该方法能够 在野外对小面积(1-1.5m²)的粗糙表面测量反射率，操作简单，经济合理。

本发明还有一个目的是提供一种有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，通过设置遮 光罩，限制日照探射器接收到的反射量仅由目标区域表面提供。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种有限区域内测量粗糙表面反 射率的方法，包括以下步骤：

1)在目标区域表面正上方设置太阳辐射仪，太阳辐射仪上的日照探射器朝下时与目 标区域中心表面的垂直距离H至少为0.4m；

2)太阳辐射仪接收入射太阳辐射I_t和反射太阳辐射R_t，所述太阳辐射仪在接收反射 太阳辐射R_t时，太阳辐射仪的日照探射器外周设置有圆环形的遮光罩；

3)在目标区域的表面覆盖一张具有非选择性光谱且已知反射率的参照板，并记录此 时入射太阳辐射I_r和反射太阳辐射R_r；

4)计算目标区域反射率ρ_t，其中，ρ_r为参照板的反射率，ρ₂遮光罩内表面反射率，ρ_s周围环境介质反射率，F_2→s表示周围环境介质到遮光罩内 表面的视角因子，F_1→2表示遮光罩内表面到日照探射器的视角因子。

优选的是，所述太阳辐射仪包括两个日照探射器，其中一个日照探射器朝上设置，另 一个日照探射器朝下设置，两个日照探射器在同一时刻分别接收当前的入射太阳辐射和反 射太阳辐射。

优选的是，所述太阳辐射仪的型号为Kipp&Zonen CMA11。

优选的是，太阳辐射仪上的日照探射器朝下时与目标区域中心表面的垂直距离H为 0.4～1m。

优选的是，当所述遮光罩内表面由逆反射材料制成时，

优选的是，当视角因子为0.5时，所述遮光罩的高度h设置为：式 中R₁，R₂，R_c和H分别是日照探射器的半径、日照探射器在目标区域上投影面积的半径、 遮光罩的内半径和日照探射器与目标区域中心表面的垂直距离。

优选的是，所述遮光罩的底端水平向中心延伸形成一环形的遮光板，所述遮光板与所 述日照探射器的底端在同一水平面，且所述遮光板的内环直径与所述日照探射器的直径相 等；所述遮光罩的内壁面以及所述遮光板朝向日照探射器的面均涂覆有黑色涂料。

本发明还提供了一种用于测量粗糙表面反射率的装置，包括：

太阳辐射仪，所述太阳辐射仪的日照探射器上设置有可拆卸的遮光罩；以及

参照板，其具有非选择性光谱且已知反射率。

优选的是，所述太阳辐射仪上设置有两个日照探射器，其中一个日照探射器朝上设置， 另一个日照探射器朝下设置；朝下的日照探射器上设置有可拆卸的遮光罩。

优选的是，所述太阳辐射仪的型号为Kipp&Zonen CMA11。

本发明至少包括以下有益效果：传统方法ASTM E1918规范方法测量目标区域时要求 被测区域面积大于等于4×4m²才能保证被测区域95％的反射辐射由目标区域提供，才能 保证目标区域的测量的反射率的精确度，并且从可行性角度出发，制备出4×4m²目标区域测量反射率的代价是十分昂贵的，甚至有时无法实现。而本申请打破了这一局限，当太阳辐射仪上的日照探射器朝下时与目标区域中心表面的垂直距离H为0.4m时，即可精确 测量该目标区域的反射率，满足工程上的要求。另外，在上述技术方案中，与ASTM-E1918 相比，本方法还具备消除仪器阴影和周围环境介质影响的优点，在测量时候，操作员和测 量仪器在目标区域内形成的阴影也会对测量结果造成一定的影响，尤其是仪器自身在目标区域上的投影；而本方法通过利用参照板的特性通过比较测量，先测量被测目标的反射量和已知反射率的标准反射板的反射量，再用其乘以已知标准反射板的反射量，就可以得到被测目标的反射率，其操作过程可看作是在同一时刻进行，能较好地避开了上述因素的影响，使测量结果更加合理可靠。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明 的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为日照探射器与目标区域设置的示意图；

图2为测试服役期混凝土的反射率；

图3为测试干燥砂砾层的反射率；

图4为测试新鲜混凝土路面的反射率；

图5为测试花岗岩铺面的反射率；

图6为测试沥青混凝土的反射率；

图7为测试黏性土的反射率；

图8为测试大理石铺面的反射率；

图9为实验2中遮光罩；

图10为测试10年屋顶隔热板面的反射率；

图11为测试花岗岩铺面的反射率；

图12为测试大理石路面的反射率；

图13为测试5年屋顶隔热板面的反射率；

图14为测试沥青防水屋面的反射率；

图15为测试木条铺面的反射率；

图16为测试瓷砖铺面的反射率。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能 够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述 试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本 发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方 位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种用于测量粗糙表面反射率的装置，包括：

太阳辐射仪，所述太阳辐射仪的日照探射器上设置有可拆卸的遮光罩；以及

参照板，其具有非选择性光谱且已知反射率。

在另一种技术方案中，所述太阳辐射仪上设置有两个日照探射器，其中一个日照探射 器朝上设置，另一个日照探射器朝下设置；朝下的日照探射器上设置有可拆卸的遮光罩。

在另一种技术方案中，所述太阳辐射仪的型号为Kipp&Zonen CMA11。

需要说明的是，在本申请中，目标区域内测量粗糙表面反射率测量理论和实践过程中 并没有设定任何实地场地条件和颗粒粒径要求，它可以用来测量一系列典型漫反射表面， 如服役期混凝土、干燥砂砾层、新鲜混凝土路面、花岗岩铺面、沥青混凝土、黏性土和大 理石铺面等。

本发明提供一种有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，包括以下步骤：

1)在目标区域表面正上方设置太阳辐射仪，太阳辐射仪上的日照探射器朝下时与目 标区域中心表面的垂直距离H至少为0.4m。

2)太阳辐射仪接收入射太阳辐射I_t和反射太阳辐射R_t，所述太阳辐射仪在接收反射 太阳辐射R_t时，太阳辐射仪的日照探射器外周设置有圆环形的遮光罩。遮光罩的设置能够避免周围环境介质反射量的影响，限制日照探射器能接受到的反射率仅由目标区域提供。

3)在目标区域的表面覆盖一张具有非选择性光谱且已知反射率的参照板，并记录此 时入射太阳辐射I_r和反射太阳辐射R_r。设置参照板主要为了消除周围环境一天中随着云层 的变化而无规律可循变化着，可能引起更大的测量误差，使复杂的工作变得简单易行。

4)计算目标区域反射率ρ_t，其中，ρ_r为参照板的反射率，ρ₂遮光罩内表面反射率，ρ_s周围环境介质反射率，F_2→s表示周围环境介质到遮光罩内 表面的视角因子，F_1→2表示遮光罩内表面到日照探射器的视角因子。

在上述技术方案中，传统方法ASTM E1918规范方法测量目标区域时要求被测区域面 积大于等于4×4m²才能保证被测区域95％的反射辐射由目标区域提供，才能保证目标区 域的测量的反射率的精确度，并且从可行性角度出发，制备出4×4m²目标区域测量反射率的代价是十分昂贵的，甚至有时无法实现。而本申请打破了这一局限，当太阳辐射仪上的日照探射器朝下时与目标区域中心表面的垂直距离H为0.4m时，即可精确测量该目标 区域的反射率，满足工程上的要求。另外，在上述技术方案中，与ASTM-E1918相比，本 方法还具备消除仪器阴影和周围环境介质影响的优点，在测量时候，操作员和测量仪器在 目标区域内形成的阴影也会对测量结果造成一定的影响，尤其是仪器自身在目标区域上的 投影；而本方法通过利用参照板的特性通过比较测量，先测量被测目标的反射量和已知反 射率的标准反射板的反射量，再用其乘以已知标准反射板的反射量，就可以得到被测目标 的反射率，其操作过程可看作是在同一时刻进行，能较好地避开了上述因素的影响，使测 量结果更加合理可靠。

在另一种技术方案中，有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，所述太阳辐射仪包括 两个日照探射器，其中一个日照探射器朝上设置，另一个日照探射器朝下设置，两个日照 探射器在同一时刻分别接收当前的入射太阳辐射和反射太阳辐射。利用两个日照探射器的 同步性，能够同时记录入射太阳辐射和反射太阳辐射，这样可以有效避免了在操作过程中 因读取入射太阳辐射和反射太阳辐射产生的时间差所带来的测量误差，增加了检测的精确 度和可操作性。

在另一种技术方案中，有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，所述太阳辐射仪的型 号为Kipp&Zonen CMA11，其具有两个日照探射器。

在另一种技术方案中，有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，太阳辐射仪上的日照 探射器朝下时与目标区域中心表面的垂直距离H为0.4～1m，能够实现在小范围内测定粗 糙表面的反射率，简单可行。

在另一种技术方案中，有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，所述遮光罩内表面由 逆反射材料制成时，当遮光罩内表面设置逆反射材料时，利用逆反射材料 特性将光线按原路反射回光源处，有效避免散射辐射吸收使得测得的反射率ρ_t更加精确。

在另一种技术方案中，有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，当视角因子为0.5时， 所述遮光罩的高度h设置为：式中R₁，R₂，R_c和H分别是日照探射器的 半径、日照探射器在目标区域上投影面积的半径、遮光罩的内半径和日照探射器与目标区 域中心表面的垂直距离。

在另一种技术方案中，如图9所示，所述遮光罩1的底端水平向中心延伸形成一环形 的遮光板2，所述遮光板2与所述日照探射器的底端在同一水平面，且所述遮光板的内环直径与所述日照探射器的直径相等；所述遮光罩的内壁面以及所述遮光板朝向日照探射器的面均涂覆有黑色涂料。

关于的推导：

1)、在晴天或者少云的天气条件下，投影到粗糙表面上的太阳辐射量主要由直接辐射 和天空漫辐射两部分组成，而后者只占总辐射的10％-15％，以土壤为典型代表的粗糙面， 在以太阳直射光为主的照射下必然产生光照面和阴影面，如果忽略各分量之间的多次反 射。如图1所示，该装置中朝下日照探射器所接收到的反射辐射量由下列四部分组成(俗 称四分量)：目标非阴影区域、仪器阴影区域、目标区域反射到光环内壁和其他周围环境 反射到光环内的散射辐射量。在一次测量循环中，反射太阳辐射量和入射太阳辐射量遵循 以下等式：

R_t＝I_tρ_tF_1-3+I_tρ_tkF_1-4+I_tρ_tF_2-tρ₂F_1-2+I_tρ_sF_2-sρ₂F_1-2 (1)

式中：ρ_t、ρ₂和ρ_s表示目标区域反射率、遮光罩内表面反射率和周围环境介质反射率； R_t(W/m2)和I_t(W/m2)分别表示为设置遮光罩后，目标区域内日照探射器收到反射太阳辐 射量和入射太阳辐射量；k为天空清晰度系数，晴朗无云k＝1.0，阴天时取k＝0.18；F表示各表面到日照探射器之间的视角因子，下标1-3代表朝下日照探射器到非阴影区域的视角因子，下标1-4代表朝下日照探射到阴影区域的视角因子，下标2→t和2→s分别代表 遮光罩内表面到目标区域和周围环境介质的视角因子，下标1→2表示朝下日照探射到遮 光罩内表面的视角因子。

2)、式(1)中，除了R_t、I_t和ρ₂已知，其他变量都是未知。显然，仅由一个方程无法求解出ρ_t。理论上，即使在测量过程中凭借经验观察当地一天中的天气情况估算k值，然后 根据几何关系推导出各面之间的视角因子。但这种方法不仅无法避免地引入主观的假设， 而且周围环境一天中随着云层的变化而无规律可循变化着，可能引起更大的测量误差。因此，建立一个具有一定精度的测量客观标准，为测量工作提供起始条件。参照板(ρ_r已知)在测量工作中就起到了这个作用，利用参照板的特性则能较好的避开上述因素的影响，使复杂的工作变得简单易行。在无风条件下，将参照板置于目标区域的中心位置，最好与目标中心同高、同距同向，并尽量使其垂直测量光轴。相应的式(2)：

R_r＝I_tρ_rF_1-3+I_rρ_rkF_1-4+I_rρ_rF_2-tρ₂F_1-2+I_rρ_sF_2-sρ₂F_1-2 (2)

式(2)中，R_r(W/m²)和I_r(W/m²)分别表示为目标区域内覆盖具有非选择性光谱朗伯板时日照探射器接收到反射太阳辐射量和入射太阳辐射量。

3)、当天气保持稳定时(k保持不变，是一个常数)，在一次测量循环过程中引入目标 模型(1)和参照板(2)两个方程，解出目标反射率为：

式中(3)仍然很难直接求解ρ_t，因为反射到遮光罩内的周围环境散射辐射量，直观上，这项遮光罩内的散射辐射量在经过二次反射后再被日照探射器接收的分量会很小。但在极端的情况下，遮光罩内壁即使采用高吸收率材料也可能会引起一定的误差。任何材料制成的遮光罩，对于投射在其表面的光通量都要被它吸收一部分，光源本身也要吸收少量的反射光，余下的才是灯具向周围空间投射的光通量。为了消除周围环境介质反射光的影响，将遮光罩内壁材料用逆反射材料制作而成，利用逆反射材料特性将光线按原路反射回光源处，有效避免散射辐射吸收，则上式可进一步化简为式(4)

当太阳光入射量保持稳定(I_r＝I_t)时，则式(4)可进一步简化为：

关于遮光罩的高度的推导：

朝下的日照探射器的高度过高需要拥有更大的被测表面，高度偏低可能会增加仪器和 测试表面之间的多重反射而造成测量误差。为了限制日照探射器仅接收目标区域的反射 量，给日照探射器罩上一个透光很低或不透光的圆环遮光罩。遮光罩的高度大小取决于日 照探射器到目标区域的视角因子。依据文献(H.Leuenberger,R.A.Person,Compilation of radiation shape factors for cylindrical assemblies,TheAmerican Society of Mechanical Engineers,(1956)paper no.56-A-144.)计算出视角因子与遮光罩高度的位置关系如下：

当F＝0.5时，就可以求解H，进一步得到圆形遮光罩的高度为：

式中，R₁，R₂，R_c和H分别是日照探射器的半径、日照探射器在目标区域上投影面 积的半径、遮光罩的内半径和日照探射器与目标区域中心表面的垂直距离。

实验1

根据公式(7)计算，实验选中一个环内径为50mm、高度为25mm的圆环形遮光罩， 遮光罩内表面为逆反射材料制成。

实验地点选择在广西南宁市(纬度：22.82°)某几处不同的地方，实验从当地时间10:00开始，15：30结束，如图2～8。

测量目标区域的反射率的步骤如下：

1)选择一块均质平整的并且表面面积超过于4m×4m的试验区域，根据太阳光照射时仪器的阴影面积最小方位安放好仪器，调整日照探射器距离地面的高度为500mm，调 日照探射器的灯泡居中；

2)保持仪器不动，待太阳光辐射量达到稳定之后，读取目标区域的入射量I₁₉₁₈和反 射量R₁₉₁₈，ρ₁₉₁₈为采用ASTM-E1918-06方法测得的反射率；

3)保持仪器不动，将高度h＝25mm的遮光罩套入日照探射器，待太阳光辐射量达到稳定之后，读取入射量I_t和反射量R_t；

4)保持仪器和遮光罩不动，将120cm×120cm非选择性光谱黑板放入仪器下方，调整黑板中心与日照探射器中心在同一垂直线上，待太阳光辐射量达到稳定之后，读取入射量I_r和反射量R_r；

5)重复步骤2)～4)，每组数据测量四次，记录并整理好数据，结果见表1。

表1现场测量的典型目标的反射率

在表1中，ρ₁₉₁₈与ρ_t两者之间的偏差(差值均在0-0.02之间)可能原因是有限区域表面反射率并不能完全等同4×4m²场地内的太阳反射率，除非该区域表面完全均质统一， 也可能表明了参照板反射率、朝下日照辐射仪和朝上日照辐射仪的不确定性，这种情况无 法确定是哪一个因素决定的。尽管存在这些偏差，文中推荐的新方法与ASTM-E1918计算 结果比较接近，验证了该方法的可靠性。

实验2

采用权利要求7中的遮光罩进行实验，测量循环过程中天气保持稳定(k保持不变，是一个常数)，且由于遮光罩内表面由黑色涂料具有透光很低或不透光表面，因此在测量目标区域反射率ρ_t时，公式为当太阳光入射量保持稳定(Ir＝It)时，则

实验地点选择在广西南宁市(纬度：22.82°)某几处不同的地方，实验从当地时间10:30开始，14：30结束，如图10～16。

测量目标区域的反射率的步骤如下：

1)选择一块均质平整的并且表面面积超过于4m×4m的试验区域，根据太阳光照射时仪器的阴影面积最小方位安放好仪器，调整日照探射器距离地面的高度为500mm，调 日照探射器的灯泡居中；

2)保持仪器不动，待太阳光辐射量达到稳定之后，读取目标区域的入射量I₁₉₁₈和反 射量R₁₉₁₈，ρ₁₉₁₈为采用ASTM-E1918-06方法测得的反射率；

3)保持仪器不动，将高度h＝25mm的遮光罩套入日照探射器，待太阳光辐射量达到稳定之后，读取入射量I_t和反射量R_t；

4)保持仪器和遮光罩不动，将120cm×120cm非选择性光谱灰白板放入仪器下方，调整灰白板中心与日照探射器中心在同一垂直线上，待太阳光辐射量达到稳定之后，读取入射量I_r和反射量R_r；

5)重复步骤2)～4)，每组数据测量四次，记录并整理好数据，结果见表2。

表2现场测量的典型目标的反射率

由表1知，ρ₁₉₁₈与ρ_t两者之间的偏差(差值均在0-0.02之间)，最大误差为0.019。两者的方差STDEV＝0.009。

由表2知，ρ₁₉₁₈与ρ_t两者之间的偏差(差值均在0-0.02之间)，最大误差为0.011。两者的方差STDEV＝0.003。表明采用该遮光罩测量更加稳定，可靠。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运 用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在目标区域表面正上方设置太阳辐射仪，太阳辐射仪上的日照探射器朝下时与目标区域中心表面的垂直距离H至少为0.4m；

2)太阳辐射仪接收入射太阳辐射I_t和反射太阳辐射R_t，所述太阳辐射仪在接收反射太阳辐射R_t时，太阳辐射仪的日照探射器外周设置有圆环形的遮光罩；

3)在目标区域的表面覆盖一张具有非选择性光谱且已知反射率的参照板，并记录此时入射太阳辐射I_r和反射太阳辐射R_r；

4)计算目标区域反射率ρ_t，其中，ρ_r为参照板的反射率，ρ₂遮光罩内表面反射率，ρ_s周围环境介质反射率，F_2→s表示周围环境介质到遮光罩内表面的视角因子，F_1→2表示遮光罩内表面到日照探射器的视角因子。

2.如权利要求1所述的有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，其特征在于，所述太阳辐射仪包括两个日照探射器，其中一个日照探射器朝上设置，另一个日照探射器朝下设置，两个日照探射器在同一时刻分别接收当前的入射太阳辐射和反射太阳辐射。

3.如权利要求2所述的有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，其特征在于，所述太阳辐射仪的型号为Kipp&Zonen CMA11。

4.如权利要求1所述的有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，其特征在于，太阳辐射仪上的日照探射器朝下时与目标区域中心表面的垂直距离H为0.4～1m。

5.如权利要求1所述的有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，其特征在于，当所述遮光罩内表面由逆反射材料制成时，

6.如权利要求1所述的有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，其特征在于，当视角因子为0.5时，所述遮光罩的高度h设置为：式中R₁，R₂，R_c和H分别是日照探射器的半径、日照探射器在目标区域上投影面积的半径、遮光罩的内半径和日照探射器与目标区域中心表面的垂直距离。

7.如权利要求1所述的有限区域内测量粗糙表面反射率的方法，其特征在于，所述遮光罩的底端水平向中心延伸形成一环形的遮光板，所述遮光板与所述日照探射器的底端在同一水平面，且所述遮光板的内环直径与所述日照探射器的直径相等；所述遮光罩的内壁面以及所述遮光板朝向日照探射器的面均涂覆有黑色涂料。

8.一种用于测量粗糙表面反射率的装置，其特征在于，包括：

太阳辐射仪，所述太阳辐射仪的日照探射器上设置有可拆卸的遮光罩；以及

参照板，其具有非选择性光谱且已知反射率。

9.如权利要求8所述的用于测量粗糙表面反射率的装置，其特征在于，所述太阳辐射仪上设置有两个日照探射器，其中一个日照探射器朝上设置，另一个日照探射器朝下设置；朝下的日照探射器上设置有可拆卸的遮光罩。

10.如权利要求9所述的用于测量粗糙表面反射率的装置，其特征在于，所述太阳辐射仪的型号为Kipp&Zonen CMA11。