高光谱分辨率的海洋碳颗粒剖面探测系统仿真 |
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引用本文: | 杨馥,陈文豪,陆彦宇,贺岩.高光谱分辨率的海洋碳颗粒剖面探测系统仿真[J].红外与激光工程,2023(5):214-222. |
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作者姓名: | 杨馥 陈文豪 陆彦宇 贺岩 |
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作者单位: | 1. 东华大学理学院;2. 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室 |
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基金项目: | 上海市自然科学基金(22ZR1402600);;上海市科技创新行动计划(21DZ1205402)~~; |
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摘 要: | 海洋是全球碳循环过程中的重要环节,从浮游植物光合作用开始,碳在海洋中沿食物链传递,以颗粒有机碳(POC)形式存在。对海洋中颗粒有机碳含量的探测,将对海洋碳汇能力的评估起到重要作用。在干净大洋水体中,激光雷达可根据浮游植物引起的光学性质变化实现剖面信息的探测,因此对基于高光谱分辨率技术的海洋颗粒有机碳浓度剖面探测系统性能进行了仿真分析。利用激光雷达方程对探测系统在大洋水体的最大探测深度进行了仿真;利用碘分子吸收池作滤波器,并结合大洋水体的透射窗口和激光器的工程设计,分析了不同载荷平台下探测系统的最佳工作波长。仿真结果表明,在满足单次探测系统信噪比为5的探测要求时,大洋水体50 dB动态范围下的探测深度平均在80 m;船载、机载平台探测系统最佳工作波长为532.245 1 nm和532.292 8 nm。
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关 键 词: | 激光雷达 海洋POC探测 碘池滤波 性能仿真 |
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