CN110470386A - 一种应用于水体光谱测量的光学浮标 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于水体光学现场观测的浮标，它包括浮标体，浮标体由柱状浮标底部设置水密电池舱、顶部设置水密仪器舱构成；水密仪器舱顶部设有竖直向上的辐照度辐射计，用于探测水面以上的辐照度；吃水线以下的浮标体上纵向间隔地设置若干光谱辐射计，用于探测水下不同深度的光谱参数，所有光谱辐射计探测方向均与水面法线呈20～40°夹角；水密仪器舱内设置光谱探测所需控制部件，控制部件通过水密接头和水密线缆与辐照度辐射计、辐亮度辐射计及水密电池舱电连接，用于控制所述各辐射计的探测、为各辐射计供电、以及接收并暂存各辐射计的探测数据。本发明的浮标能适用于不同水体类型的不同方法的水体光谱测量需求，比传统光学浮标降低了维护成本，提高了遥感反射比、归一化离水辐亮度、水体漫衰减系数等数据的获取精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种新的水体光学现场观测用浮标。
背景技术
随着现代化发展,水环境生态问题逐渐突出，要加强对水环境的保护和可持续利用首要条件是要综合多种手段进行动态监测,遥感是水环境定量化监测的可选手段，而现场水体光学参数的获取是支撑遥感定量监测精度的重要基础。
水色遥感的基础之一是水体光学特性分析与水体光谱特征测量分析。其原因有两方面：一是水色传感器接收到的总信号中的水体信号贡献较小(一般小于10％)；二是水色遥感反演算法对遥感反射率的误差比较敏感。水体光学特征主要包括固有光学特性(IOPs)和表观光学特性(AOPs)。固有光学特性仅由水体本身的物理特性所决定，不随入射光场的变化而变化，主要是指水体对光的散射和吸收，散射和吸收作用是光在海水中传播的两个基本过程，它们造成了光的衰减。表观光学特性是指太阳和天空辐射通过水体进入水中所形成的水体辐射场分布，随着光场变化而变化的水体光学参数，其表现为辐亮度分布、辐照度衰减、辐照比和偏振等与辐射场相关的光学特性。
水体向下辐照度漫衰减系数Kd(λ,Z)是一种重要的海洋光学参数，其定义如下：
式中Ed(λ,Z)为水面下Z深度处向下辐照度。Kd(λ,Z)为表光光学量，除由水体吸收、后向散射等水体固有光学参数(IOPs)决定外，还随着入射光场条件和水深等因素的变化而变化。实际上，决定Z深度处水体光场性质的是海表面至Z深度之间这一水层对于光辐射传输影响的综合效应，并非仅仅是Z深度处光衰减系数的强弱。故在水色遥感中，通常使用的漫衰减系数是一定水层内的垂直平均值。准确的测量漫反射衰减系数对理解和模拟水体中关键的物理、化学和生物过程至关重要。鉴于该参量的重要性，卫星水色遥感一般均提供490nm波段的漫衰减系数Kd(490)这一数据产品。
海洋光学观测系统，可以以一种浮标形式来实现对独立的现场观测以支撑水色卫星传感器的现场定标与产品的真实性检验，是一种现代化的海洋观测设施，可用于连续观测海面、海水表层、真光层乃至海底的光学特性，在水色遥感现场辐射定标和数据真实性检验、海洋科学观测、近海海洋环境监测和海洋军事科学方面有着重要的应用价值。它具有全天候、全天时稳定可靠的收集海洋环境资料的能力，并能实现数据的自动采集、自动标示和自动发送。
本海洋光学观测系统综合剖面法水体遥感反射率测量方法、剖面法漫射衰减系数测量方法和漂浮法水体遥感反射率测量方法而研制的。
剖面法是由水下不同深度光学测量外推得到水表信号，受水体外环境因素(如直射太阳光反射、天空漫射发射等)的影响较小，获得的是水体内部信息，可在后期处理中对诸如水体层化效应等问题进行详细的分析处理，从而更好地刻画水体光学的垂直变化。
剖面法漫射衰减系数与遥感反射率测量基本原理：
在假设观测深度水域内水体光学特性均匀的条件下，利用在不同深度Z1、Z2处测得的水体上行辐亮度Lμ(λ，Z1)和Lμ(λ，Z2)，可计算辐射计出水体上行光谱辐亮度的漫衰减系数KL(λ)：
式中：tz代表剖面单位位于Z深度时表面单元的测量时刻，ES(λ，tz)的作用是对测量过程中光照条件的变化进行补偿。
近表层的辐照度漫衰减系数Kd具有重要且广泛的应用，但受波浪汇聚等因素的影响，其测量的数值波动非常大，误差可达200％。依据海洋光学模拟，Kd≈KL，用KL代替Kd的误差在百分之几，因此，本观测仪器和方法将有效提高海洋光学基本参数的测量精度。
获得KL(λ)后，根据某深度的上行辐亮度数据即可外推得到刚好处于水表面以下的上行辐亮度Lμ(λ，0-)：
Lμ(λ，0-)透过海面就得到离水辐亮度Lw(λ):
式中：ρ(λ)是水体的菲涅尔反射系数，nw(λ)是水体的折射指数。
投放该海洋光学测量系统是测量进入海洋和从海洋反射出的可见光和近红外辐射，进而反演出各种海洋浮游植物的浓度信息，最终为卫星仪器如遥感地球卫星传感器、机载海洋遥感器等光学仪器提供各种传感器的检验数据。浮游植物是海洋食物链中极重要的标志,它直接影响大气层内全球二氧化碳的平衡。而二氧化碳直接影响全球的温度和海洋生物的生产力,因此,海洋光学观测系统，海洋光学浮标的使用具有极重要的意义。
美国于1987年在马尾藻海区应用深水锚定系统获取了时间系列的海水光学参数。20世纪90年代后期，第一台海洋光学浮标(MOBY)在美国诞生,并用于SeaWiFS和MODIS的现场辐射定标数据真实性检验。为配合OCTS的发射和应用,日本也独立发展了自己的海洋光学浮标技术(YBOM)。近年来,英国、法国先后开展了光学浮标PlyMBOD和BOUSSOLE的研制,其主要目标是为SeaWiFS、MODIS和MERIS等水色遥感器的辐射定标、数据和算法真实性检验提供长期的观测平台。
针对以上主流的海洋光学浮标，发现它们都具备类似的问题：光学浮标的价格高昂，且布放规范要求高；传感器受海洋生物的影响较大，探头不具备自我清洁能力，需定期安排潜水员下潜清理传感器探头，大量的人力物力用于传感器探头的维护和保养；浮标体和仪器体积较大，自阴影效应对光辐射测量的结果影响较大；仅适用于大洋I类水体的光学测量，可移植性差；缺少同步的高频次的姿态参数，不能保证对数据精度的有效判断。
因此，有必要提出一种同时适用于大洋I类和近岸II类水体的低成本、小型观测设备。基于剖面法现场观测的原理，提出一种适用于不同水体类型的光学浮标。
发明内容
本发明目的是：为了在测量方法和普适性上革新，提出了一种能同时适用于大洋I类水体和近岸II类水体的光学浮标，能满足不同水体类型的不同方法的水体光谱测量需求，降低传统光学浮标的维护成本，提高获取数据的精度，能结合剖面法测量Kd(490)及利用天空光遮挡法直接测量离水辐亮度。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
提供一种应用于水体光学现场观测的浮标，它包括浮标体，所述的浮标体的由柱状浮标底部设置水密电池舱、顶部设置水密仪器舱构成；所述的水密仪器舱顶部设有竖直向上的辐照度辐射计，用于探测水面以上的辐照度；所述吃水线以下的浮标体上纵向间隔地设置若干光谱辐射计，用于探测水下不同深度的光谱参数，所有所述的光谱辐射计探测方向均与水面法线呈20～40°夹角；所述的水密仪器舱内设置光谱探测所需控制部件，所述控制部件通过设置在水密仪器舱表面的水密接头和水密线缆与辐照度辐射计、辐亮度辐射计及水密电池舱电连接，用于控制所述各辐射计的探测、为各辐射计供电、以及接收并暂存各辐射计的探测数据。
本发明优选的方案中，所述的浮标体顶部进一步设有卫星天线，所述的卫星天线与所述竖直向上的辐照度辐射计通过连体的环形锁臂固定在一起；同时所述的控制部件设有卫星通讯模块，通过所述水密接头和水密线缆与所述的卫星天线连接，用于为所述的卫星天线供电并通过所述的卫星天线向外传输所述的探测数据。
本发明优选的方案中，所述的控制部件同时设有姿态传感器、GPS(X,Y)模块，用于实时采集所述浮标整体的姿态数据，充当后续自阴影数据筛选过程的辅助数据。
本发明优选的方案中，所述的浮标体上进一步设置温度盐度深度传感器和/或叶绿素传感器；所述的温度盐度深度传感器可以设置在浮标体吃水线以下的任何位置上，如当用于II类水体观测时，所述的温度盐度深度传感器可以设置在所述吃水线以下的柱状浮标上；当用于海洋浅水时，所述的温度盐度深度传感器可以设置在所述水密仪器舱顶部。所述的叶绿素传感器可以设置在所述吃水线以下的柱状浮标上任何位置。
本发明优选的方案中，所述的水密仪器舱外表面进一步由柔性太阳能板包裹，所述的柔性太阳能板通过水密线缆与所述的水密仪器舱连接，用于借助太阳能满足长期观测的供电需求。
本发明的一种实施方式中，所述的柱状浮标是由若干等外径的柱状浮体材料块顺次连接构成；所述的浮体材料块内部填充基于热固性树脂的固体浮力材料，外部由硬质塑料(优选聚甲醛)外壳包封，所述的外壳两端分别设有便于拆装的对接结构，相邻的浮体材料块之间通过用螺丝固定对接结构而实现连接固定。所述水密电池舱底部还设有重量可调的配重块，用于调节和确定所述浮标整体的吃水线；所述的吃水线以下的浮标体上纵向间隔地设置若干成对的辐亮度辐射计和辐照度辐射计，每对中的两种辐射计探测方向相互之间呈100-140°夹角，且分别与水面法线呈相同夹角，均为20～40°，探头的视场角为10°左右，以尽可能避开自身的影响、增加接收光信号的能量，同时又保持水体向上辐射的朗伯特性。
本发明的另一种实施方式中，所述的柱状浮标是浮力可调的整体柱状浮标体，优选ARGO浮标；所述的吃水线以下的浮标体上纵向间隔地设置至少2个辐亮度辐射计，所有辐亮度辐射计探测方向相同且与水面法线呈20～40°夹角。由于ARGO浮标浮力可调，能够自动沉降，所以该方案尤其适用于海洋的水域做不同深度的剖面观测。
本发明再一种实施方式中，所述的柱状浮标是由两个等外径的柱状浮体材料块经柔性线缆连接构成；所述的柔性线缆优选凯夫拉缆和连接电缆；所述的每个浮体材料块上分别设置至少1个辐亮度辐射计，所有辐亮度辐射计探测方向相同且与水面法线呈20～40°夹角。该方案适用于I类水体的光谱观测。
本发明优选的方案中，所述的吃水线以下的所有辐亮度辐射计和辐照度辐射计均通过夹具紧固在浮标体外表面上；所述的夹具自身的位置既可沿浮标体轴向调节，也可沿浮标体周向调节；更优选的方案中，所述的夹具进一步包括底座和夹臂；所述的底座与所述的浮标体表面紧密连接，所述的底座和夹臂之间转动连接，当所述底座在所述浮标体上的位置相对固定时，所述夹臂夹持方向与所述浮标体轴向的夹角可调。
本发明进一步优选的方案中，每对辐亮度辐射计和辐照度辐射计固定所用夹具，其底座之间固定连接成一整体，以此确保每对中两个辐射计探测位置处于同一高度且探测方向处于平行的平面；每对辐亮度辐射计和辐照度辐射计的探头添加铜刷或紫外二极管防生物附着，使探头具备一定的自我清洁能力，降低浮标在维护和保养上人力物力的成本。
本发明优选的方案中，所述的浮标体上还设有吃水线调节辅助环，所述的吃水线调节辅助环为具有一定厚度的浮体材料环，周向套接在所述浮标体外表面上，其外径比所述浮标体外径大至少5cm；所述的吃水线调节辅助环可以在所述浮标体外表面沿其轴向移动，用于在所述配重块调节的基础上对所述浮标的吃水线进行辅助微调，以此满足更多更细致的观测需求。
本发明的方案中，所述的辐照度辐射计和辐亮度辐射计均可以是现有的可以用于水体光谱观测的辐射计；本发明中优选专利文献CN208171441U中记载的任意一种高光谱辐亮度辐射计和专利文献CN208171436U中记载的任意一种高光谱辐照度辐射计。所述辐射计带有探头电动清洁装置，能够在每次测量前进行探头的自动清洗，确保数据长期有效性。
与现有技术相比，本发明的浮标能适用于不同水体类型的不同方法的水体光谱测量需求，降低传统光学浮标的维护成本，提高获取数据的精度，能结合剖面法测量Kd(490)及利用天空光遮挡法直接测量离水辐亮度。
附图说明
图1是实施例1所述浮标的整体结构示意图。
图2是实施例1、2、3所述浮标体上固定高光谱辐射计的夹具的结构示意图。
图3是实施例2所述浮标的整体结构示意图。
图4是实施例3所述浮标的整体结构示意图。
图5是实施例4所述浮标的整体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例1
如图1所示，一种应用于水体光学现场观测的浮标，它包括一柱状的浮标体10，所述的浮标体10的主体部分由3个等外径的柱状浮体材料块11与水密电池舱12和水密仪器舱13连接构成；所述浮标体10底部设有重量可调的配重块14，用于调节和确定所述浮标10整体的吃水线；所述的水密电池舱13设置在所述配重块14的上方，该位置低于所有的浮体材料块11和水密仪器舱12的位置，由于水密电池舱13内部装有可充电电池，因此也具有较大的重量，设置在浮标体10的低位也可以起到一定的配重作用，能够拉低整体重心，使柱状浮标体始终保持垂直向上状态；同时，所述的水密电池舱13底部增设可调节配重的安装接口，根据不同水域和浮体材料块的增加或减少来调节配重块的数量；所述的水密仪器舱12设置在所述吃水线以上的位置，高于所有的浮体材料块11，由此可以使水密仪器舱12处于水面以上，降低因水密仪器舱12密封失效而导致的损坏风险。
如图1所示，所述的浮标体10顶部设有1个竖直向上的辐照度辐射计15，用于探测水面以上的辐照度；所述的浮标体10顶部进一步设有卫星天线17，所述的卫星天线17与所述竖直向上的辐照度辐射计15通过连体的环形锁臂18固定在一起；所述吃水线以下的浮标体上纵向间隔地设置3对辐亮度辐射计16和辐照度辐射计15，用于探测水下不同深度的光谱参数，每对中的两种辐射计探测方向相互之间呈100-140°夹角，且分别与水面法线呈相同夹角，均为20～40°；
所述的水密仪器舱12内设置光谱探测所需控制部件，包括主控模块、姿态传感器模块、电源管理模块、存储模块和卫星通讯模块；所述控制部件通过设置在水密仪器舱12表面的水密接头19和水密线缆0与辐照度辐射计15、辐亮度辐射计16及水密电池舱13电连接，所示的主控模块用于控制所述各辐射计的探测，所示的电源管理模块用于为各辐射计和卫星天线供电，所示的存储模块用于接收并暂存各辐射计的探测数据，所述的卫星通讯模块同于通过卫星天线向外传输所述的探测数据；所述的姿态传感器模块用于实时采集所述浮标整体的姿态数据。
如图1所示，所述的吃水线以下的若干辐亮度辐射计16和辐照度辐射计15均通过夹具2紧固在浮标体10外表面上；如图2所示，所述的夹具2进一步包括底座21和夹臂22；所述的底座21一面设有与浮标体外表面相配合的弧面211，弧面211与所述的浮标体10外表面紧密接触，使所述底座21自身的位置既可沿浮标体轴向调节，也可沿浮标体周向调节；所述的底座21另一面与夹臂22之间转动连接，当所述底座22在所述浮标体10的位置相对固定时，所述夹臂22的夹持方向与所述浮标体10轴向的夹角可调。如图1所示，每对夹持辐亮度辐射计16和辐照度辐射计15的夹具2，其底座21之间通过刚性材质的连接杆212固定连接成一整体，以此确保每对中两个辐射计探测位置处于同一高度且探测方向处于平行的平面，而且每一对夹具2均通过带扳手的快拆式锁紧机构固定在所述的浮标体10外表面。
如图1所示，所述的浮标体10上还设有吃水线调节辅助环30，所述的吃水线调节辅助环30为具有一定厚度的浮体材料环，通过一副带扳手的快拆式锁紧机构周向地套接在所述浮标体10外表面上，其外径比所述浮标体10外径大10cm；将所述的快拆式锁紧机构打开时，所述的吃水线调节辅助环30可以在所述浮标体10外表面沿其轴向移动，用于在所述配重块14调节的基础上对所述浮标10的吃水线进行辅助微调，以此满足更多更细致的观测需求。
所述的浮体材料块11内部填充基于热固性树脂的固体浮力材料，外部由聚甲醛外壳包封，所述的外壳两端分别设有便于拆装的对接结构，相邻的浮体材料块之间通过用螺丝固定对接结构而实现连接固定。
所述的辐照度辐射计和辐亮度辐射计均可以是现有的可以用于水体光谱观测的辐射计；例如专利文献CN208171441U中实施例1记载的高光谱辐亮度辐射计和专利文献CN208171436U中实施例1记载的高光谱辐照度辐射计。所述辐射计带有探头电动清洁装置，能够在每次测量前进行探头的自动清洗，确保数据长期有效性。
除此以外，本实施例的浮标还可以根据不同水域和环境的需求，任意调节所配置的各对辐射计相互之间的距离，以及增加和减少辐射计的对数。
工作过程中，先根据需要级联合适数量的浮体材料块11，然后根据浮标体10的长度调节吃水线，在增减配重块14的基础上，再通过调节吃水线调节辅助环3在浮标体10上的位置最终确定吃水线；将浮标投放至水中稳定后，所述水密仪器舱12内的主控模块准同步采集各辐亮度辐射计16和辐照度辐射计15的数据，水密仪器舱12内的姿态传感器模块同步采集浮标的姿态数据，在卫星通讯模块控制下将数据通过设置在浮标顶部的卫星天线17传输至全球性卫星移动通信系统，再通过全球性卫星移动通信系统发送至岸基数据接收管理中心服务器，由接收管理中心按照既定方法处理所述的数据。上述数据采集工作时间从早上8点～下午4点，采集周期通常为半小时。
实施例2
一种适用于II类水体现场光谱观测的浮标，整体长度在1-3米，如图3所示，它包括柱状的浮标体10，浮标体10是浮力可调的整体柱状浮标体；柱状浮标体10底部依次设置水密电池舱12和重量可调的配重块14，顶部设置水密仪器舱13；配重块14用于调节和确定所述浮标整体的吃水线；水密仪器舱13顶部竖直向上的设有辐照度辐射计15和卫星天线17，辐照度辐射计15用于探测水面以上的辐照度；卫星天线17用于与铱星通讯；水密仪器舱13外表面由柔性太阳能板20包裹；柔性太阳能板20通过水密线缆与所述的水密仪器舱连接，用于借助太阳能满足长期观测的供电需求。吃水线以下的浮标体10上纵向间隔地设置2个辐亮度辐射计16，用于探测水下不同深度的光谱参数，所有辐亮度辐射计16探测方向相同且与水面法线呈20～40°夹角。吃水线以下的浮标体10上还设有温度盐度深度传感器探头9，温度盐度深度传感器探头9通过水密线缆、水密接头与水密仪器舱13连接，用于同时获取观测水深位置的温度和盐度数据。
本实施例的其他结构特征与实施例1相同，不再赘述。该方案尤其适用于II类水体的光学现场观测。
实施例3
一种适用于I类水体光谱现场观测的浮标，其整体结构与实施例2相同，区别在于，如图4所示，柱状浮标体由两个等外径的柱状浮体材料块101经15米长的凯夫拉缆和连接电缆8连接构成；每个浮体材料块101上分别设置1个辐亮度辐射计16。该方案适用于I类水体的光谱观测。
实施例4
一种浅水型水体光谱现场观测的浮标，其整体结构与实施例2相同，区别在于，如图5所示，柱状浮标体是浮力可调的ARGO浮标102；ARGO浮标102上下两端分别设置1个辐亮度辐射计16，ARGO浮标102上部还设有一EcoFL-叶绿素-a传感器7；ARGO浮标102底部仅设置水密电池舱12，不设置配重块；水密数采仓13顶部向上的设有辐照度辐射计15、卫星天线17和温度盐度深度传感器探头9。由于ARGO浮标浮力可调，能够自动沉降，总体下潜深度可达2000m，所以该方案尤其适用于海洋的浅水水域做0-2000m不同深度的剖面观测。
Claims (13)
1.一种应用于水体光学现场观测的浮标，它包括浮标体，所述的浮标体由柱状浮标底部设置水密电池舱、顶部设置水密仪器舱构成；所述的水密仪器舱顶部设有竖直向上的辐照度辐射计，用于探测水面以上的辐照度；所述吃水线以下的浮标体上纵向间隔地设置若干光谱辐射计，用于探测水下不同深度的光谱参数，所有所述的光谱辐射计探测方向均与水面法线呈20～40°夹角；所述的水密仪器舱内设置光谱探测所需控制部件，所述控制部件通过设置在水密仪器舱表面的水密接头和水密线缆与各光谱辐射计及水密电池舱电连接，用于控制所述各辐射计的探测、为各辐射计供电、以及接收并暂存各辐射计的探测数据。
2.权利要求1所述的浮标，其特征在于，所述的浮标体顶部进一步设有卫星天线，所述的卫星天线与所述竖直向上的辐照度辐射计通过连体的环形锁臂固定在一起；同时所述的控制部件设有卫星通讯模块，通过所述水密接头和水密线缆与所述的卫星天线连接，用于为所述的卫星天线供电并通过所述的卫星天线向外传输所述的探测数据。
3.权利要求1所述的浮标，其特征在于，所述的控制部件设有姿态传感器模块，用于实时采集所述浮标整体的姿态数据。
4.权利要求1所述的浮标，其特征在于，所述的浮标体上进一步设置温度盐度深度传感器和/或叶绿素传感器。
5.权利要求1所述的浮标，其特征在于，所述的水密仪器舱外表面进一步由柔性太阳能板包裹，所述的柔性太阳能板通过水密线缆与所述的水密仪器舱连接，用于借助太阳能满足长期观测的供电需求。
6.权利要求1所述的浮标，其特征在于，所述的柱状浮标是由若干等外径的柱状浮体材料块顺次连接构成；所述的浮体材料块内部填充基于热固性树脂的固体浮力材料，外部由硬质塑料(优选聚甲醛)外壳包封，所述的外壳两端分别设有便于拆装的对接结构，相邻的浮体材料块之间通过用螺丝固定对接结构而实现连接固定；所述水密电池舱底部还设有重量可调的配重块，用于调节和确定所述浮标整体的吃水线；所述的吃水线以下的浮标体上纵向间隔地设置若干成对的辐亮度辐射计和辐照度辐射计，每对中的两种辐射计探测方向相互之间呈100-140°夹角，且分别与水面法线呈相同夹角，均为20～40°。
7.权利要求1所述的浮标，其特征在于，所述的柱状浮标是浮力可调的整体柱状浮标体，优选ARGO浮标；所述的吃水线以下的浮标体上纵向间隔地设置至少2个辐亮度辐射计，所有辐亮度辐射计探测方向相同且与水面法线呈20～40°夹角。
8.权利要求1所述的浮标，其特征在于，所述的柱状浮标是由两个等外径的柱状浮体材料块经柔性线缆连接构成，柱体的材料选用POM聚甲醛；所述的柔性线缆优选凯夫拉缆和连接电缆；所述的每个浮体材料块上分别设置至少1个辐亮度辐射计，所有辐亮度辐射计探测方向相同且与水面法线呈20～40°夹角。
9.权利要求1-8任意一项所述的浮标，其特征在于，所述的吃水线以下的所有辐射计均通过夹具紧固在浮标体外表面上；所述的夹具自身的位置既可沿浮标体轴向调节，也可沿浮标体周向调节。
10.权利要求9所述的浮标，其特征在于，所述的夹具进一步包括底座和夹臂；所述的底座与所述的浮标体表面紧密连接，所述的底座和夹臂之间转动连接，当所述底座在所述浮标体上的位置相对固定时，所述夹臂夹持方向与所述浮标体轴向的夹角可调。
11.权利要求10所述的浮标，其特征在于，所述的夹具用于固定成对设置的辐亮度辐射计和辐照度辐射计，其底座之间固定连接成一整体，确保每对中两个辐射计探测位置处于同一高度且探测方向处于平行的平面。
12.权利要求1所述的浮标，其特征在于，所述的浮标体上还设有吃水线调节辅助环，所述的吃水线调节辅助环为具有一定厚度的浮体材料环，周向套接在所述浮标体外表面上，其外径比所述浮标体外径大至少5cm；所述的吃水线调节辅助环可以在所述浮标体外表面沿其轴向移动，用于在所述配重块调节的基础上对所述浮标的吃水线进行辅助微调。
13.权利要求1所述的浮标，其特征在于，所述的浮体材料块内部填充基于热固性树脂的固体浮力材料，外部由硬质塑料外壳包封，所述的外壳两端分别设有便于拆装的对接结构，相邻的浮体材料块之间通过用螺丝固定对接结构而实现连接固定。
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