月光等自然光源是人类在夜间无人工照明条件下最常借助的光源之一,非自发光物体表面对光进行选择性吸收和反射的特性是其能够被人眼识别的基础。光源发出的光,经过非自发光表面反射,最后进入人眼形成颜色视觉。但月光等自然光源受时间、天气等条件因素影响较为严重,物体表面光谱反射率信息数据量高、冗余度大,采集储存使用困难。这些因素都给相关方面的研究带来一定的不便。随着科技的发展,LED固态光源作为光源种类的新选择,凭借其优良的特性正逐步成为当代研究的热点。相关编程性语言的发展给数据管理带来了诸多方便之处。本文正是建立在以上研究背景,进行了两项科学研究,分别为基于LED的夜间低照度照明环境模拟与基于SQL Server的自然物体反射光谱数据库的建立。具体完成的工作如下:(1)针对自然光源随时间、天气等因素变化大的特点,依照国标GB/T6495.9-2006中所规定的要求,对昆明当地夜间低照度自然环境进行实地测量光谱曲线,作为后续实验的目标曲线。同时测量从市面上购买的96种不同波段的单色LED灯珠,作为后续光谱功率分布模拟实验的组成曲线。同时,以昆明当地50种树木花草为例,测量其表面光谱反射系数,为后续光谱反射率数据库的建立提供数据支撑。(2)使用前期实际测量的多种LED灯珠光谱功率分布为组成曲线,以实测夜间低照度自然环境光谱功率分布为目标曲线,使用Python、最小二乘法进行光谱组成矩阵拟合。对于实验中突出的数据量繁杂、计算效率慢等缺陷,权衡利弊,使用双指数函数进行单色LED光谱功率分布曲线拟合,而后进行光谱组成矩阵拟合,最终得到了一种光谱匹配度普遍为B级的LED配比结构。(3)使用前期所采集的50种树木花草叶片表面光谱反射率数据,使用SQL Server、C#等编程语言,开发了一种简易的自然物体反射光谱数据库,目前已实现光谱数据的储存、查找、显示及拷贝等功能,更多功能将在后续的研究中继续开发。为光谱数据的使用带来的一定的便利。