機(jī)載海洋激光雷達(dá)監(jiān)測赤潮研究.pdf

1、激光雷達(dá)探測技術(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)報海洋赤潮及其監(jiān)測，通過檢測海水激光后向散射回波信號，獲取海洋赤潮在消長過程中相關(guān)變化參數(shù)，實現(xiàn)對赤潮的預(yù)測和監(jiān)測。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)測方法存在的各種缺陷，具有機(jī)動靈活、快速實

2、時、覆蓋范圍廣、經(jīng)濟(jì)等特點，為多參量預(yù)報赤潮及對其消長過程進(jìn)行評估奠定理論基礎(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)的散射光信號檢測方法。同時，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檢測的方法。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參數(shù)進(jìn)行赤潮短期預(yù)報和監(jiān)測的理論模型，并構(gòu)建了監(jiān)測系統(tǒng)，采用光電檢測手段和有效的信號處理方法，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，實現(xiàn)對海水水體的溫度、鹽度和赤潮體密度這三個參數(shù)的獲取。通過檢測這三個相關(guān)要素，實時、準(zhǔn)確地預(yù)測赤潮的消長情況，為實現(xiàn)對海洋赤潮的預(yù)報和監(jiān)測的實際應(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)對建立的模型加以驗證，在理論上證明了赤潮預(yù)測及監(jiān)測