激光雷达技术在海洋油污监测中的应用

"电子计算机控制的激光雷达系统用于遥测油溢污染" 电子计算机控制的激光雷达系统是一种先进的技术，主要用于遥测海洋中的油溢污染。这项技术起源于1974年，由日本环境厅资助的一项公害特别研究项目，旨在开发一种能够识别海上油污类型的方法。这一研究的重要性在于其能有效监测和鉴别海面上的油污，对于环境保护和海洋污染治理具有重要意义。 激光雷达（Light Detection and Ranging）系统利用激光技术，通过发射激光脉冲并分析返回的散射信号来获取目标的信息。在油污监测中，激光雷达能够探测到油分子特有的散射光谱，从而区分不同类型的石油产品。在1974年的研究中，研究人员分析了油的散射光谱特性，这是构建激光雷达系统的基础。 1975年的工作重点在于开发接收油散射光谱的系统。由于太阳光造成的背景噪声较大，研究人员采用了脉冲光源的周期选通检测技术，以减少干扰。同时，他们研究了YAG激光器的二次谐波产生，YAG激光器因其高重复率和稳定性成为理想的脉冲光源。随后，他们设计了一个包含光学多路分析器的激光雷达原型，以优化光检测系统。 1976年的研究进一步提升了YAG激光器的功率输出，并着手研究计算机控制系统在激光雷达中的应用。小型计算机的引入使得数据处理和分析更为高效，能够实时监测和记录油污的分布和扩散情况。 激光雷达技术在油溢监测中的应用克服了传统方法的局限，如光学方法只能提供图像信息而无法获取速度和紊流度的精确测量。激光多普勒风速测量技术则允许对速度进行局部、实时且无接触的测量，尤其适用于高温气流的研究。尽管存在如适当散射粒子选择和比例等问题，但这些技术难题可通过专门研究逐步解决。 电子计算机控制的激光雷达系统在油溢污染监测中发挥了关键作用，通过激光技术提高了监测的准确性和效率，为环境保护提供了强有力的技术支持。这一领域的研究不仅推动了科技的进步，也对全球海洋保护工作产生了深远影响。