拉曼氣溶膠激光雷達

激光雷達的結構、分類以及不同種類激光雷達的工作原理。跟蹤激光雷達新發(fā)展和應用,根據探測物質的不同,分別討論了激光雷達在探測氣溶膠、云、邊界層、溫度、能見度、風、大氣成分、水汽和鈉層方面的應用,綜述了目前國內外氣象探測的半導體激光雷達、微脈沖激光雷達、一般彈性散射激光雷達、多普1勒激光雷達、差分吸收激光雷達和Raman激光雷達的發(fā)展現狀和趨勢,認為激光雷達將向多波長、多探測功能、商業(yè)化、區(qū)域化及全球化方向發(fā)展,它在氣象與環(huán)境監(jiān)測中正在發(fā)揮越來越重要的作用。

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激光雷達，是一種可以安裝在不同遙感平臺上的激光探測、測距和定位系統。它集激光測距、慣性測量、定位等技術于一體，通過記錄單個激光信號從發(fā)射到接收被地物反射的能量所歷經的時間，并根據信號發(fā)出瞬間由定位定姿系統測定的激光掃描系統的位置和姿態(tài)，可以計算出地物目標的三維坐標，并繪制地形圖。

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基于Fernald法研究了激光雷達比設定值與激光雷達有效探測范圍內氣溶膠光學厚度之間的函數關系。針對函數的連續(xù)性,提出了以光學厚度為收斂判據,采用二分法反演低層氣溶膠激光雷達比的新方法。2014年7月下旬,利用太陽光度計和西安理工大學自主研發(fā)的拉曼-米氏激光雷達對西安局部地區(qū)大氣進行了實驗觀測,并利用所提出的方法進行了數據反演。實驗結果表明,西安局部地區(qū)氣溶膠激光雷達比在觀測期間比較平穩(wěn),基本為44或45。降雨當天,受大氣濕度影響,激光雷達比值較大為51。利用激光雷達米氏散射回波信號和太陽光度計探測數據,提出了采用迭代反演算法開展氣溶膠激光雷達比精細反演新方法,對研究氣溶膠光學特性的精細反演算法具有重要的意義。