安徽省光学学会

2020年10月29日 星期四

行业动态

浙大光电学院在激光雷达上层水体剖面特性遥感研究领域取得新进展

文章来源:浙江大学光电科学与工程学院作者:发布时间:2020-10-10


   海洋激光雷达是一种可探测海水特性垂直廓线的主动式光学遥感仪器,可实现海面以下数十米范围内海水光学参数剖面的全天时探测。特别是,搭载在星载平台的海洋激光雷达可探测包括极区在内的全球海域,有力地克服了水色遥感卫星难以实现弱光照探测、极区探测、剖面探测等不足,正逐渐成为构建海洋立体观测网络的重要组成部分。

   近期,刘东教授、刘崇教授团队在海洋遥感激光雷达领域取得了多项进展:在星载激光雷达仿真及探测机理方面,利用半解析蒙特卡洛仿真方法构建了星载海洋激光雷达模拟器,用以仿真星载激光雷达辐射传输过程、研究探测机理和反演方法,相关成果发表在Remote Sensing期刊上。从探测深度和信噪比的角度出发,评估了星载海洋激光雷达的最佳探测波长,相关成果发表在Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer期刊上。从探测对象叶绿素a和有色可溶性有机物的角度出发,评估了双波长激光雷达的最优探测波长,相关成果发表在Remote Sensing期刊上。这一系列成果将为我国星载海洋激光雷达的预研提供理论依据。 




星载海洋激光雷达探测机理研究:

(a)星载海洋激光雷达模拟器,

(b)星载海洋激光雷达的最佳探测深度波长,

(c)双波长激光雷达的最优探测波长 

   在系统和实验方面,于20209月研制了国内首台海洋高光谱分辨率激光雷达系统,能够在不假设水体后向散射-衰减关系的情况下,高精度获取海水180度体积散射系数和漫射衰减系数。其关键技术在于采用超窄带碘分子吸收池鉴频器,滤除颗粒散射和分子瑞利散射信号,接收分子布里渊散射信号。

   202076日-12日,周雨迪老师和徐沛拓、陈扬等同学前往千岛湖分别进行了例行航次实验以及与自然资源部第二海洋研究所合作的联合航次实验,采用自主研制的海洋弹性激光雷达系统观测到泄洪前后的千岛湖水体状态。未来将开展例行航次实验研究千岛湖水体浮游植物剖面特性。822日-31日,周雨迪老师、徐沛拓同学前往山东省烟台市的黄东海检验场海上综合观测平台,携带课题组自主研制的海洋弹性激光雷达系统进行了固定站位长时间连续观测实验,为海洋上层水体昼夜变化研究提供了重要数据。93日-17日,周雨迪老师和徐沛拓、陈扬等同学参与了自然资源部第二海洋研究所组织的航次实验,使用最新研制的国内首台海洋高光谱分辨率激光雷达以及海洋弹性激光雷达系统共同进行东海、南海海域水体光学特性的探测,获得了长距离中国近海走航数据和大量的固定站点数据,对我国近海上层水体剖面研究有重要价值。

   研究成果在线发表于《Remote Sensing(IF= 4.509)期刊【Q. Liu, X. Cui, C. Jamet, X. Zhu, Z.Mao, P. Chen, J. Bai, D. Liu*, 'A Semianalytic Monte Carlo Simulator forSpaceborne Oceanic Lidar: Framework and Preliminary Results '. RemoteSensing, 12(17):2820, (2020). DOI:10.3390/rs12172820

   研究成果在线发表于《Journal of Quantitative Spectroscopyand Radiative Transfer(IF= 3.047)期刊【Q. Liu, D. Liu* , X. Zhu,  Y. Zhou, C. Le, Z. Mao, J. Bai, D. Bi, P.Chen,  W. Chen,'Optimum Wavelength ofSpaceborne Oceanic Lidar in Penetration Depth'. Journal of QuantitativeSpectroscopy and Radiative Transfer ,107310(2020). DOI:10.1016/j.jqsrt.2020.107310

   研究成果在线发表于《Remote Sensing(IF= 4.509)期刊【R. Liu, Q. Ling, Q. Zhang, Y. Zhou, C.Le, Y. Chen, Q. Liu, W. Chen, J. Tang, D. Liu*. 'Detection of Chlorophyll a andCDOM Absorption Coefficient with a Dual-Wavelength Oceanic Lidar: WavelengthOptimization Method'. Remote Sensing. 12(18), 3021, (2020). DOI: 10.3390/rs12183021



海洋激光雷达硬件与实验:

(a)千岛湖航次实验,

(b)黄东海检验场海上综合观测平台实验,

(c)长距离中国近海走航实验与海洋高光谱分辨率激光雷达首次实验测试


新闻链接:http://opt.zju.edu.cn/2020/0925/c35616a2199469/page.htm


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