大气环境遥感监测激光雷达技术浅析及应用现状

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大气环境遥感监测激光雷达技术浅析及应用

现状

作者：胡君立

来源：《丝路视野》2019年第10期

摘 要：传统大气激光雷达和沙氏大气激光雷达作为两种不同的大气激光雷达实现技术路

线，实际应用中可依据需求进行科学选择。比如需要与现有大气监测网络激光雷达组网和数据

比对分析，优选传统大气激光雷达。而低成本、低维护及近距离高分辨率则会考虑沙氏大气激

光雷达。

关键词：传统大气激光雷达 沙氏大气激光雷达 大气环境遥感监测

大气激光雷达是大气环境遥感监测领域重要的监测设备，在大气气溶胶、风速、温度和气

体成分探测方面发挥着重要作用。充分利用微波、红外线以及计算机技术等，从而分析大气中

的物理机制以及运动规律，这样即可区别大气中不同的信号特征，分析大气各项数据信息的浓

度、运动状态、气象要素等。结合大气组成在不同波段下的特点，即可对大气含量水平进行监

测。当今遥感技术已经能够分析大气污染情况和污染源;反映植物季节变化规律以及遭到污染

的差异，通过植物对大气污染表现的指示性，明确大气污染程度以及范围;以地面采用作为参

考数据，结合遥感技术进行综合分析，构建参考数据和实际图像数据的定量关系;采用飞行器

承载大气监测传感器，对监测地区进行采样分析，之后对信息数据进行处理。

一、大气激光雷达概述

激光雷达技术作为一种主动光学遥测技术，在大气环境监测领域有着广泛应用，可获取气

溶胶消光系数、退偏比、粒径特性和多普勒频移等参数，从而分析大气透过率、污染成分、风

速、污染扩散途径等。

大气激光雷达可分为米散射激光雷达、拉曼激光雷达以及高光谱分辨率激光雷达和用于气

体成分观测的差分吸收激光雷达、相干测风激光雷达等。国内外的高校科研院所正在不断拓展

应用领域。

对于大气激光雷达来说，以实现技术为基础理解商业化产品的性能和特性尤为重要。目

前，激光雷达的探测波长由单一波长发展为多波长。激光雷达的载体由地基型发展为车载、船