濟(jì)南開展拉曼氣溶膠激光雷達(dá)觀測工作

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為快速獲得區(qū)域內(nèi)大氣顆粒物分布情況，有效分析顆粒物污染的生消過程和跨界輸送，為濟(jì)南市大氣污染提供數(shù)據(jù)支撐，濟(jì)南市環(huán)境監(jiān)測中心站近期組織開展了氣溶膠激光雷達(dá)走航觀測工作。此次走航觀測工作由1月初開始，3月中旬結(jié)束，為期二個多月，分為市區(qū)內(nèi)走航和長途走航兩部分。市區(qū)內(nèi)走航觀測路線包括濟(jì)南市二環(huán)沿線、繞城高速沿線、經(jīng)十路全程以及各個空氣站周邊等我市污染特征明顯路線和區(qū)域。長途走航結(jié)合污染物傳輸過程，可實時反演不同高度氣溶膠濃度，包括北京至濟(jì)南和濟(jì)南至龍口兩條路線。     車載激光雷達(dá)技術(shù)是基于米氏散射原理，利用激光對大氣顆粒物的時空分布進(jìn)行遙感探測，獲取大氣消光系數(shù)、退偏振比、邊界層高度、光學(xué)厚度等參數(shù)，分析區(qū)域污染物分布、輸送特征與來源。此次激光雷達(dá)走航充分利用車載激光雷達(dá)技術(shù)，結(jié)合激光雷達(dá)數(shù)據(jù)、地面氣象數(shù)據(jù)、后向軌跡分析等對濟(jì)南市大氣顆粒物污染進(jìn)行了深入的討論和分析，對摸清濟(jì)南市大氣顆粒物污染的時空分布和輸送規(guī)律，實時反映重污染天氣演變過程具有重要意義，為政府決策者制定大氣重點防治策略積累大量監(jiān)測數(shù)據(jù)。

拉曼氣溶膠激光雷達(dá)

激光雷達(dá)的空間掃描方法可分為非掃描體制和掃描體制，其中掃描體制可以選擇機(jī)械掃描、電學(xué)掃描和二元光學(xué)掃描等方式。非掃描成像體制采用多元探測器，作用距離較遠(yuǎn)，探測體制上同掃描成像的單元探測有所不同，能夠減小設(shè)備的體積、重量，但在我國多元傳感器，尤其是面陣探測器很難獲得，因此國內(nèi)激光雷達(dá)多采用掃描工作體制。

機(jī)械掃描能夠進(jìn)行大視場掃描，也可以達(dá)到很高的掃描速率，不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠獲得不同的掃描圖樣，是目前應(yīng)用較多的一種掃描方式。聲光掃描器采用聲光晶體對入射光的偏轉(zhuǎn)實現(xiàn)掃描，掃描速度可以很高，掃描偏轉(zhuǎn)精度能達(dá)到微弧度量級。但聲光掃描器的掃描角度很小，光束質(zhì)量較差，耗電量大，聲光晶體必須采用冷卻處理，實際工程應(yīng)用中將增加設(shè)備量。

拉曼氣溶膠激光雷達(dá)特點

(1)分辨率高

激光雷達(dá)可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是說可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個目標(biāo)(這是微波雷達(dá)無論如何也辦不到的),并可同時跟蹤多個目標(biāo);距離分辨率可達(dá)0.lm;速度分辨率能達(dá)到10m/s以內(nèi)。距離和速度分辨率高,意味著可以利用距離--多譜勒成像技術(shù)來獲得目標(biāo)的清晰圖像。分辨率高,是激光雷達(dá)的顯著的優(yōu)點,其多數(shù)應(yīng)用都是基于此。

(2)隱蔽性好、抗有源干擾能力強(qiáng)

激光直線傳播、方向性好、光束非常窄,只有在其傳播路徑上才能接收到，因此敵方截獲非常困難，且激光雷達(dá)的發(fā)射系統(tǒng)(發(fā)射望遠(yuǎn)鏡)口徑很小,可接收區(qū)域窄，有意發(fā)射的激光干擾信號進(jìn)入接收機(jī)的概率極低;另外，與微波雷達(dá)易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同，自然界中能對激光雷達(dá)起干擾作用的信號源不多，因此激光雷達(dá)抗有源干擾的能力很強(qiáng),適于工作在日益復(fù)雜和激烈的信息1戰(zhàn)環(huán)境中。

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