氣溶膠激光雷達(dá)應(yīng)用案例

（1）高架源排放監(jiān)測(cè)

2019年10月24日在某市冶金工業(yè)區(qū)南進(jìn)行仰角2°水平掃描，顆粒物雷達(dá)距離地面110m，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示在距掃描點(diǎn)位9.8km區(qū)域處出現(xiàn)高架污染源排放；監(jiān)測(cè)期間風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，污染氣團(tuán)向東南方向擴(kuò)散，影響范圍較廣；地圖顯示該區(qū)域的高架排放煙囪。

污染擴(kuò)散圖

風(fēng)場(chǎng)氣象圖

（2）夜間排放監(jiān)測(cè)

2019年7月5日，在某工業(yè)區(qū)東北大約5km處進(jìn)行掃描監(jiān)測(cè)。結(jié)合多次掃描結(jié)果可以推斷該廠在5日夜間0時(shí)左右到5日1:00左右具有顆粒物偷排現(xiàn)象。

（3）污染物溯源分析

2019年9月26日，監(jiān)測(cè)區(qū)域污染情況。

雷達(dá)監(jiān)測(cè)情況

結(jié)合上圖監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)排查，16:16-16:50距離觀測(cè)點(diǎn)5.5km位置出現(xiàn)污染，現(xiàn)場(chǎng)查看對(duì)應(yīng)區(qū)域出現(xiàn)焚燒堆放的垃圾。

現(xiàn)場(chǎng)照片

（4）外源傳輸與局地污染判識(shí)

09月19日09時(shí)至10時(shí)10分，受高空污染外來(lái)輸送沉降的影響近地面顆粒物濃度逐漸累積，10時(shí)40分到11時(shí)15分出現(xiàn)中度污染。

消光系數(shù)圖

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激光雷達(dá)分類

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激光雷達(dá)按工作方式可分為脈沖激光雷達(dá)和連續(xù)波激光雷達(dá)，根據(jù)探測(cè)技術(shù)的不同，可以分為：直接探測(cè)型激光雷達(dá)和相干探測(cè)型激光雷達(dá)，按應(yīng)用范圍可分為：靶場(chǎng)測(cè)量激光雷達(dá)火控激光雷達(dá)跟蹤識(shí)別激光雷達(dá)（制導(dǎo)、預(yù)警、水下目標(biāo)探測(cè)），激光雷達(dá)引導(dǎo)（航天器交匯對(duì)接、障礙物回避）、大氣測(cè)量激光雷達(dá)（云層高度、大氣能見(jiàn)度、風(fēng)速、大氣中物質(zhì)的成分和含量）。激光雷達(dá)的主要應(yīng)用于跟蹤，成像制導(dǎo)，三維視覺(jué)系統(tǒng)，測(cè)風(fēng)，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，主動(dòng)遙感等方向。

激光雷達(dá)的用途

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激光掃描方法不僅是軍內(nèi)獲取三維地理信息的主要途徑，而且通過(guò)該途徑獲取的數(shù)據(jù)成果也被廣泛應(yīng)用于資源勘探、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)、水利工程、土地利用、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通通訊、防震減災(zāi)及國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目等方面，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和科學(xué)研究提供了極為重要的原始資料，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，展示出良好的應(yīng)用前景。低機(jī)載LIDAR地面三維數(shù)據(jù)獲取方法與傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比，具有生產(chǎn)數(shù)據(jù)外業(yè)成本低及后處理成本的優(yōu)點(diǎn)。目前，廣大用戶急需低成本、高密集、快速度、的數(shù)字高程數(shù)據(jù)或數(shù)字表面數(shù)據(jù)，機(jī)載LIDAR技術(shù)正好滿足這個(gè)需求，因而它成為各種測(cè)量應(yīng)用中深受歡迎的一個(gè)高新技術(shù)。

快速獲取的數(shù)字高程數(shù)據(jù)或數(shù)字表面數(shù)據(jù)是機(jī)載LIDAR技術(shù)在許多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用的前提，因此，開(kāi)展機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)精度的研究具有非常重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。在這一背景下，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)提高機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)精度做了大量研究。

激光雷達(dá)是一種工作在從紅外到紫外光譜段的雷達(dá)系統(tǒng)，其原理和構(gòu)造與激光測(cè)距儀極為相似?？茖W(xué)家把利用激光脈沖進(jìn)行探測(cè)的稱為脈沖激光雷達(dá)，把利用連續(xù)波激光束進(jìn)行探測(cè)的稱為連續(xù)波激光雷達(dá)。激光雷達(dá)的作用是能精準(zhǔn)測(cè)量目標(biāo)位置（距離和角度）、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度、振動(dòng)和姿態(tài)）和形狀，探測(cè)、識(shí)別、分辨和跟蹤目標(biāo)。經(jīng)過(guò)多年努力，科學(xué)家們已研制出火控激光雷達(dá)、偵測(cè)激光雷達(dá)、靶場(chǎng)測(cè)量激光雷達(dá)、導(dǎo)航激光雷達(dá)等。

由于飛行作業(yè)是激光雷達(dá)航測(cè)成圖的前一道工序，它為后續(xù)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理提供直接起算數(shù)據(jù)。按照測(cè)量誤差原理和制定“規(guī)范”的基本原則，都要求前一工序的成果所包含的誤差，對(duì)后一工序的影響應(yīng)為較小。因此，通過(guò)研究機(jī)載激光雷達(dá)作業(yè)流程，優(yōu)化設(shè)計(jì)作業(yè)方案來(lái)提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，是非常有意義的。