機(jī)載海洋激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)赤潮研究.pdf

1、激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的不斷提高，使之成為研究人類周圍環(huán)境的主要方法之一。 機(jī)載海洋激光雷達(dá)是利用機(jī)載的激光發(fā)射和接收設(shè)備，通過發(fā)射大功率、窄脈沖激光，探測(cè)水下環(huán)境的一種先進(jìn)遙感技術(shù)。 文中提出了一種基于機(jī)載的激光雷達(dá)，應(yīng)用于預(yù)報(bào)海洋赤潮及其監(jiān)測(cè)，通過檢測(cè)海水激光后向散射回波信號(hào)，獲取海洋赤潮在消長(zhǎng)過程中相關(guān)變化參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)赤潮的預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)。該方法可以克服傳統(tǒng)的基于船載儀器及衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)方法存在的各種缺陷，具有機(jī)動(dòng)靈活、快速實(shí)

2、時(shí)、覆蓋范圍廣、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，為多參量預(yù)報(bào)赤潮及對(duì)其消長(zhǎng)過程進(jìn)行評(píng)估奠定理論基礎(chǔ)。 文中通過研究激光在水下傳輸理論，及光與水體、各種懸浮體和赤潮體等物質(zhì)相互作用，建立激光彈性散射光信號(hào)與赤潮體密度的關(guān)系模型，并研究了由赤潮體引發(fā)的散射光信號(hào)檢測(cè)方法。同時(shí)，研究激光在赤潮水體中產(chǎn)生的非彈性光散射特性，建立非彈性光散射與赤潮水體溫度和鹽度的關(guān)系模型，并給出表征赤潮水體溫度和鹽度特性的非彈性散射光信號(hào)檢測(cè)的方法。在此基礎(chǔ)上，建立通過赤潮

3、粒子密度、水域溫度和鹽度三個(gè)參數(shù)進(jìn)行赤潮短期預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)的理論模型，并構(gòu)建了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用光電檢測(cè)手段和有效的信號(hào)處理方法，分析和研究光與水下各種物質(zhì)的相互作用所呈現(xiàn)出來的特有物理現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)海水水體的溫度、鹽度和赤潮體密度這三個(gè)參數(shù)的獲取。通過檢測(cè)這三個(gè)相關(guān)要素，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)赤潮的消長(zhǎng)情況，為實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋赤潮的預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 最后，文中結(jié)合以往發(fā)生赤潮的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)建立的模型加以驗(yàn)證，在理論上證明了赤潮預(yù)測(cè)及監(jiān)測(cè)