基于激光诱导荧光探测海洋水体环境参数的研究
发布时间：2021-02-15 16:45
随着我国国民经济的发展,保护生态环境和进行可持续发展的重要方面是对大型水体的合理保护和开发利用,因此对水体信息进行定量化遥感的需求日益迫切,同时也对水体成分信息的测量和反演提出了新的要求。靠近沿海的近岸二类水体是我们国家非常关注的地方,由于二类水体光学性质的复杂性,利用常规的水光学仪器测量得到二类水体中光学信息存在着较大的不确定性；卫星水色遥感手段测量水体成分浓度可以实现大范围测量,但在二类水体准确度较低,精度有待验证。与常规的生物化学站位监测手段和水色遥感手段相比,激光诱导荧光技术是一种向海水中主动发射激光,接收水体成分返回的荧光回波信号来反演水体参数浓度的探测技术,能够搭载在船上、固定平台以及飞机上,具有快速高效、实时监测、大面积测量的优点。当前,海洋环境监测大多是用水色遥感手段。与被动遥感手段相比,海洋激光诱导荧光具有以下特点：可选择性激发的；指向性的；可控制光源的；有内部基准光谱定标的以及提供时间分辨测量的优点。本文从激光诱导荧光水体参数探测机理、算法、仪器研制以及应用等几个方面系统进行了研究：1)便携式小型激光诱导荧光探测系统原型的研制。我们先介绍了激光以及荧光的原理,以及激...
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?１激光诱导焚光技术监测水环、境参数（Ｂａｂｉｃｈｅｎｋｏ，?２００８）??
海光机所研制出；紧接着基于机载的测深系统ＬＡＤＭ－Ｉ于“９５”期间成功研制；??成功测量南海部分海区水深；然后，更高性能的机载激光测深系统ＬＡＤＭ－ＩＩ于“十??五”期间成功研制（如图１－３所示），其系统技术参数见表１－３；现如今，他们在??进行第３代机载测深系统的研制工作（叶修松，２０１０）０同时，海洋激光探测的研??究在中国海洋大学也开展了很多年，自“７５”攻关以来，多种不同功能的海洋激??光荧光探测系统已被成功研制出；２００１年，中国海洋大学就已经幵始研制了多??波段机载激光叶绿素焚光探测仪；２００３年，安装在北海分局的海监飞机上的激??光叶绿素荧光探测系统进行了首次的飞行测量，实验结果较成功（如图１－４所示），??该机载海洋激光焚光雷达的激光器参数见表１－４；目前，正在进行下一代海洋激??光突光雷达的研制工作（张凯临，２００５）。２００６年，多通道溢油机载海洋激光雷达??监测系统由中国海洋大学研制成功；机载激光诱导焚光测量实验在青岛东部海区??进行
探测实验系统；利用激光诱导焚光探测系统测量我国近海二类水体水色参数的方??法；并利用该系统探索用于我国典型赤潮藻的识别区分方法。本文的技术路线框??图如下（图１．５）。??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江口及其邻近海域CDOM光谱吸收特性分析[J]. 范冠南,毛志华,陈鹏,王天愚,张琳. 海洋学研究. 2013(01)
[2]海洋探测布里渊雷达的关键技术及发展概况[J]. 任秀云,崔子浩,田兆硕,杨君国,刘立宝,付石友. 激光技术. 2011(06)
[3]叶绿素荧光检测技术及仪器的研究[J]. 赵友全,魏红艳,李丹,刘宪华,张鑫,刘子毓. 仪器仪表学报. 2010(06)
[4]特征荧光光谱法定量检测水质的研究[J]. 贺俊华,程永进,韩艳玲,张昊,杨涛. 光谱学与光谱分析. 2008(08)
[5]水质监测中激光诱导荧光遥测技术的应用[J]. 王志刚,刘文清,张玉钧,赵南京,李宏斌,司马伟昌,肖雪,刘建国. 水科学进展. 2008(02)
[6]采用激光诱导荧光法测量油膜厚度的研究[J]. 陆霄露,邓康耀. 内燃机学报. 2008(01)
[7]海洋荧光溶解有机物研究进展[J]. 郭卫东,程远月,吴芳. 海洋通报. 2007(01)
[8]机载海洋激光荧光雷达测量海表层叶绿素a浓度的算法研究[J]. 魏志强,张凯临,吴东. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2007(01)
[9]叶绿素a荧光遥感研究进展[J]. 邢小罡,赵冬至,刘玉光,杨建洪,沈红,赵玲,王林. 遥感学报. 2007(01)
[10]激光诱导荧光水体污染遥测数据定量分析方法[J]. 李宏斌,刘文清,张玉钧,赵南京,王志刚,陈东. 光学技术. 2006(06)
博士论文
[1]视场可调节海洋激光雷达实验系统研制与ICCD激光荧光实验研究[D]. 李晓龙.中国海洋大学 2013
[2]海中有色可溶有机物荧光光谱现场探测技术研究[D]. 郭金家.中国海洋大学 2011
[3]机载激光水深探测技术基础及数据处理方法研究[D]. 叶修松.解放军信息工程大学 2010
[4]叶绿素荧光遥感研究[D]. 邢小罡.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]基于吸收和荧光性质对中国黄渤海海域有色溶解有机物（CDOM）的分布特征研究[D]. 赵军杰.中国海洋大学 2013
[2]海面溢油机载多通道激光雷达系统硬件设计与实验[D]. 李晓龙.中国海洋大学 2010
[3]基于FPGA的微型光谱仪探测系统的研制[D]. 戴笠.湖南大学 2009
[4]微型光纤光谱仪USB4000测控系统的二次开发[D]. 张宇.吉林大学 2008
[5]便携式多源光谱融合水质分析仪设计研究[D]. 于海生.浙江大学 2008
[6]机载海洋激光荧光雷达软硬件设计与飞行实验[D]. 张凯临.中国海洋大学 2005
[7]飞秒泵浦探测实验研究ZnSe中载流子超快动力学过程[D]. 唐若琪.吉林大学 2004
[8]机载海洋激光荧光雷达测量海表层叶绿素浓度的实验和算法研究[D]. 魏志强.中国海洋大学 2004
本文编号：3035194
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?１激光诱导焚光技术监测水环、境参数（Ｂａｂｉｃｈｅｎｋｏ，?２００８）??
海光机所研制出；紧接着基于机载的测深系统ＬＡＤＭ－Ｉ于“９５”期间成功研制；??成功测量南海部分海区水深；然后，更高性能的机载激光测深系统ＬＡＤＭ－ＩＩ于“十??五”期间成功研制（如图１－３所示），其系统技术参数见表１－３；现如今，他们在??进行第３代机载测深系统的研制工作（叶修松，２０１０）０同时，海洋激光探测的研??究在中国海洋大学也开展了很多年，自“７５”攻关以来，多种不同功能的海洋激??光荧光探测系统已被成功研制出；２００１年，中国海洋大学就已经幵始研制了多??波段机载激光叶绿素焚光探测仪；２００３年，安装在北海分局的海监飞机上的激??光叶绿素荧光探测系统进行了首次的飞行测量，实验结果较成功（如图１－４所示），??该机载海洋激光焚光雷达的激光器参数见表１－４；目前，正在进行下一代海洋激??光突光雷达的研制工作（张凯临，２００５）。２００６年，多通道溢油机载海洋激光雷达??监测系统由中国海洋大学研制成功；机载激光诱导焚光测量实验在青岛东部海区??进行
探测实验系统；利用激光诱导焚光探测系统测量我国近海二类水体水色参数的方??法；并利用该系统探索用于我国典型赤潮藻的识别区分方法。本文的技术路线框??图如下（图１．５）。??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江口及其邻近海域CDOM光谱吸收特性分析[J]. 范冠南,毛志华,陈鹏,王天愚,张琳. 海洋学研究. 2013(01)
[2]海洋探测布里渊雷达的关键技术及发展概况[J]. 任秀云,崔子浩,田兆硕,杨君国,刘立宝,付石友. 激光技术. 2011(06)
[3]叶绿素荧光检测技术及仪器的研究[J]. 赵友全,魏红艳,李丹,刘宪华,张鑫,刘子毓. 仪器仪表学报. 2010(06)
[4]特征荧光光谱法定量检测水质的研究[J]. 贺俊华,程永进,韩艳玲,张昊,杨涛. 光谱学与光谱分析. 2008(08)
[5]水质监测中激光诱导荧光遥测技术的应用[J]. 王志刚,刘文清,张玉钧,赵南京,李宏斌,司马伟昌,肖雪,刘建国. 水科学进展. 2008(02)
[6]采用激光诱导荧光法测量油膜厚度的研究[J]. 陆霄露,邓康耀. 内燃机学报. 2008(01)
[7]海洋荧光溶解有机物研究进展[J]. 郭卫东,程远月,吴芳. 海洋通报. 2007(01)
[8]机载海洋激光荧光雷达测量海表层叶绿素a浓度的算法研究[J]. 魏志强,张凯临,吴东. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2007(01)
[9]叶绿素a荧光遥感研究进展[J]. 邢小罡,赵冬至,刘玉光,杨建洪,沈红,赵玲,王林. 遥感学报. 2007(01)
[10]激光诱导荧光水体污染遥测数据定量分析方法[J]. 李宏斌,刘文清,张玉钧,赵南京,王志刚,陈东. 光学技术. 2006(06)
博士论文
[1]视场可调节海洋激光雷达实验系统研制与ICCD激光荧光实验研究[D]. 李晓龙.中国海洋大学 2013
[2]海中有色可溶有机物荧光光谱现场探测技术研究[D]. 郭金家.中国海洋大学 2011
[3]机载激光水深探测技术基础及数据处理方法研究[D]. 叶修松.解放军信息工程大学 2010
[4]叶绿素荧光遥感研究[D]. 邢小罡.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]基于吸收和荧光性质对中国黄渤海海域有色溶解有机物（CDOM）的分布特征研究[D]. 赵军杰.中国海洋大学 2013
[2]海面溢油机载多通道激光雷达系统硬件设计与实验[D]. 李晓龙.中国海洋大学 2010
[3]基于FPGA的微型光谱仪探测系统的研制[D]. 戴笠.湖南大学 2009
[4]微型光纤光谱仪USB4000测控系统的二次开发[D]. 张宇.吉林大学 2008
[5]便携式多源光谱融合水质分析仪设计研究[D]. 于海生.浙江大学 2008
[6]机载海洋激光荧光雷达软硬件设计与飞行实验[D]. 张凯临.中国海洋大学 2005
[7]飞秒泵浦探测实验研究ZnSe中载流子超快动力学过程[D]. 唐若琪.吉林大学 2004
[8]机载海洋激光荧光雷达测量海表层叶绿素浓度的实验和算法研究[D]. 魏志强.中国海洋大学 2004
本文编号：3035194
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