一种双波长海洋激光雷达探测的波长择优方法技术

本发明专利技术公开了一种双波长海洋激光雷达探测的波长择优方法，属于激光雷达技术领域，首先，根据水体吸收公式建立了叶绿素浓度和CDOM浓度的反演模型；其次，根据相对误差传递公式和反演模型建立了参数的相对误差模型；之后在双波长随机情况下建立了叶绿素浓度和CDOM浓度反演误差与双波长选择的关系图，对双波长进行择优；再将第一波长固定在532nm，通过在不同初始a

【技术实现步骤摘要】
一种双波长海洋激光雷达探测的波长择优方法
本专利技术属于激光雷达
，尤其是涉及一种双波长海洋激光雷达探测叶绿素和CDOM吸收系数的波长择优方法。
技术介绍
海洋覆盖了地球的71％以上，在全球生态系统和气候变化中扮演着非常重要的角色。所以对海洋的探测显得尤为重要。目前有以下几种方法来检测海洋内部。原位方法如透射仪和散射仪等，可以准确地获取海洋信息，但效率受到限制。基于飞机或卫星的海洋彩色遥感(例如“海洋宽视野传感器”)能够长期有效地收集全球数据。然而，垂直分布状况探测能力不足和对自然光的依赖性限制了其应用。声学被广泛用于对海水进行剖析，但是由于空气-水界面的大量损失，它们只能在水下平台上工作。激光雷达受平台和自然光的限制较少，是一种对海水进行剖面探测的有效方法，具备高时空分辨率、昼夜连续观测、全球尺度测量等优势。到目前为止，海洋激光雷达已能够成功应用于生物探测、浮游植物层分布研究、浅海地形测绘、海洋内波探测等相关研究。目前，激光雷达中广泛使用单波长来探测海洋。此外，几乎所有的工作波长都是532nm，这是Nd：YAG激光器的二次谐波波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双波长海洋激光雷达探测的波长择优方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)基于双波长海洋高光谱分辨率激光雷达进行探测，利用激光雷达参量参数中的180度体积散射函数和激光雷达衰减系数，得到双波长下的总吸收系数a(λ

【技术特征摘要】
1.一种双波长海洋激光雷达探测的波长择优方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基于双波长海洋高光谱分辨率激光雷达进行探测，利用激光雷达参量参数中的180度体积散射函数和激光雷达衰减系数，得到双波长下的总吸收系数a(λ1)和a(λ2)；
(2)利用反演算法得到叶绿素的反演参数模型C和有色溶解有机物CDOM的反演参数模型ag(λ1)，其中，C是叶绿素浓度，ag(λ1)是CDOM在第一波长下的吸收系数；
(3)根据相对误差传递公式和反演参数模型得出叶绿素的相对误差模型εC和有色溶解有机物CDOM的相对误差模型
(4)根据波长和误差的关系得到双波长任意时的择优方案；再通过改变参数设置得到激光雷达的第一波长λ1取定为532nm时，第二波长λ2对反演误差的影响，从而得到单波长固定时的择优方案。


2.根据权利要求1所述的双波长海洋激光雷达探测的波长择优方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的双波长海洋高光谱分辨率激光雷达包括激光发射系统、接收系统、锁频系统、滤波系统、数据采集及处理系统；其中，激光发射系统中使用两种不同波长的激光进行探测，根据不同激光波长的回波信号进行后续的波长择优计算。


3.根据权利要求1所述的双波长海洋激光雷达探测的波长择优方法，其特征在于，步骤(1)中，双波长海洋高光谱分辨率激光雷达同时测量两个波长的水体总吸收系数，水体总吸收系数通过激光雷达衰减系数和后向散射系数得出，其中，后向散射系数通过转换因子从180度体积散射函数中获取；双波长下的总吸收系数a(λ1)和a(λ2)计算表达式为：



式中，aw(λ)是纯水各波长吸收系数，λ1为激光雷达的第一波长，λ2为激光雷达的第一波长；A(λ)是叶绿素a的比吸收系数；C是叶绿素a的浓度；E(λ)是叶绿素a的指数吸收系数；S为光谱吸收斜率，单位为nm-1；λ0是参考波长；ag(λ0)是CDOM在参考波长下的吸收系数。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，张强波，凌乔吕，刘若然，周雨迪，陈扬，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33