通过单光子海洋拉曼激光雷达传感颗粒束衰减系数的配置

科学领域:

• 海洋光学 海洋光学
• 遥感是一种远程传感.
• 利达尔技术是利达尔的技术.

背景情况:

• 精确测量颗粒束衰减系数 (cp) 对于理解海洋光学特性至关重要.
• 测量cp的传统方法可能是劳动密集型的,并且提供有限的空间覆盖.
• 开发用于cp分析的遥感技术对于高效的海洋监测至关重要.

研究的目的:

• 提出和演示一种新的激光雷达技术,用于远程检测水中的cp配置文件.
• 为了优化激光雷达系统和反转方法,以准确地确定cp.
• 通过在南中国海的实地实验来验证该技术.

主要方法:

• 使用拉曼激光雷达来测量cp配置文件,利用拉曼信号的恒定反散系数.
• 优化过器带宽,以增强信号强度,并最大限度地减少叶绿素光干扰.
• 使用狭窄视野望远镜来减少多重散射效应.
• 使用蒙特卡洛模拟,建立了光束衰减系数 (c) 和激光雷达衰减系数 (Klidar) 之间的关系.
• 集成单光子检测,提高对弱拉曼信号的灵敏度.

主要成果:

• 在南中国海成功获得了连续的地下cp配置文件.
• 理论分析表明,对于高达10 mg/m3的叶绿素度,最大相对误差为15%以下.
• 证明了海洋单光子拉曼激光雷达系统的强度和可靠性.

结论:

• 建议的拉曼激光雷达技术对于水中的cp配置文件的遥感是有效的.
• 开发的反向方法提供了对海洋光学属性的准确和可靠的测量.
• 这项技术提升了地下海洋光学属性评估的能力.