《基于高光谱分辨率激光雷达的大气气溶胶类型识别关键技术》

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国内外对大气气溶胶类型的主要探测手段有化学成分分析和遥感两大类。由于遥感手段能够对大气气溶胶实现快速、大范围的观测,故可以对大气污染、霾分布与强度状况进行快速的监测,受到各国广泛的关注。被动式遥感手段通常信噪比较低且无法全天时工作,而随着相关技术的发展,激光雷达信噪比高、可全天时遥测等优势使其在大气气溶胶类型识别方面具有更大的潜力。主要研究内容:高光谱分辨率激光雷达(High-Spectral-ResolutionLidar,简称HSRL)无需假设激光雷达比,可直接反演气溶胶光学特性参数,且信噪比优于Raman激光雷达,在气溶胶探测中具有较大优势。该项目基于视场角大、不受使用波长限制、光谱鉴频能力显著的视场展宽迈克尔逊干涉仪(Field-Widened Michelson Interferometer,简称FWMI)构建近红外HSRL系统,实现长波段气溶胶特性探测,并结合成熟的可见光(532纳米)HSRL形成互补观测。双谱段HSRL遥感足以形成“立体式”的气溶胶光学参数集合,再结合课题组提出的气溶胶类型模式识别技术,即可实现高精度的气溶胶类型识别。前期研究表明,项目提出的近红外-可见双波长偏振HSRL可对绝大多数气溶胶类型实现优于90%的识别度。同时,该先进的大气遥感双波长HSRL系统在气溶胶类型识别过程中累积起来的“实验数据库”对气溶胶的其他科学研究也是极为珍贵的数据资料。

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