大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)激光雷達(dá)技術(shù)淺析及應(yīng)用現(xiàn)狀

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大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)激光雷達(dá)技術(shù)淺析及應(yīng)用

現(xiàn)狀

作者：胡君立

來(lái)源：《絲路視野》2019年第10期

摘 要：傳統(tǒng)大氣激光雷達(dá)和沙氏大氣激光雷達(dá)作為兩種不同的大氣激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)技術(shù)路

線，實(shí)際應(yīng)用中可依據(jù)需求進(jìn)行科學(xué)選擇。比如需要與現(xiàn)有大氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)激光雷達(dá)組網(wǎng)和數(shù)據(jù)

比對(duì)分析，優(yōu)選傳統(tǒng)大氣激光雷達(dá)。而低成本、低維護(hù)及近距離高分辨率則會(huì)考慮沙氏大氣激

光雷達(dá)。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)大氣激光雷達(dá) 沙氏大氣激光雷達(dá) 大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)

大氣激光雷達(dá)是大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)領(lǐng)域重要的監(jiān)測(cè)設(shè)備，在大氣氣溶膠、風(fēng)速、溫度和氣

體成分探測(cè)方面發(fā)揮著重要作用。充分利用微波、紅外線以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，從而分析大氣中

的物理機(jī)制以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這樣即可區(qū)別大氣中不同的信號(hào)特征，分析大氣各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的濃

度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、氣象要素等。結(jié)合大氣組成在不同波段下的特點(diǎn)，即可對(duì)大氣含量水平進(jìn)行監(jiān)

測(cè)。當(dāng)今遙感技術(shù)已經(jīng)能夠分析大氣污染情況和污染源;反映植物季節(jié)變化規(guī)律以及遭到污染

的差異，通過(guò)植物對(duì)大氣污染表現(xiàn)的指示性，明確大氣污染程度以及范圍;以地面采用作為參

考數(shù)據(jù)，結(jié)合遙感技術(shù)進(jìn)行綜合分析，構(gòu)建參考數(shù)據(jù)和實(shí)際圖像數(shù)據(jù)的定量關(guān)系;采用飛行器

承載大氣監(jiān)測(cè)傳感器，對(duì)監(jiān)測(cè)地區(qū)進(jìn)行采樣分析，之后對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

一、大氣激光雷達(dá)概述

激光雷達(dá)技術(shù)作為一種主動(dòng)光學(xué)遙測(cè)技術(shù)，在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，可獲取氣

溶膠消光系數(shù)、退偏比、粒徑特性和多普勒頻移等參數(shù)，從而分析大氣透過(guò)率、污染成分、風(fēng)

速、污染擴(kuò)散途徑等。

大氣激光雷達(dá)可分為米散射激光雷達(dá)、拉曼激光雷達(dá)以及高光譜分辨率激光雷達(dá)和用于氣

體成分觀測(cè)的差分吸收激光雷達(dá)、相干測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)等。國(guó)內(nèi)外的高校科研院所正在不斷拓展

應(yīng)用領(lǐng)域。

對(duì)于大氣激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)為基礎(chǔ)理解商業(yè)化產(chǎn)品的性能和特性尤為重要。目

前，激光雷達(dá)的探測(cè)波長(zhǎng)由單一波長(zhǎng)發(fā)展為多波長(zhǎng)。激光雷達(dá)的載體由地基型發(fā)展為車(chē)載、船