双波长海洋激光雷达探测近岸到大洋水体的叶绿素剖面

作者：李凯鹏; 贺岩; 侯春鹤; 马剑; 姜正阳; 陈卫标; 陈鹏; 刘芳华; 陈勇强; 郭守川

来源：中国激光, 2021, 48(20): 156-166.

• 遥感
• 双波长激光雷达
• 叶绿素散射层
• 激光雷达反演
• Klett方法

蓝绿激光波段作为海洋主动探测技术中常用的波段,被广泛应用于各种海洋激光雷达设备中。然而由于近岸水体和大洋水体的水质参数不同,不同水体对蓝光和绿光的衰减存在差异。通过反演双波长海洋激光雷达(DWOL)系统中486 nm蓝光通道和532 nm绿光通道在南海获取的近岸水体和大洋水体探测的波形数据,结果表明:在清洁大洋水域中,486 nm通道的水体衰减系数明显小于532 nm通道,由此说明蓝光更适用于大洋清洁水体探测;在近岸水域中,由于水质变差,486 nm通道和532 nm通道的衰减系数差异减小,同时考虑到532 nm激光的稳定性和低成本,可知绿光更适用于近岸水体探测。另外,为了分析南海水域次表面层叶绿素散射层(CSL)从近岸水体到大洋水体的分布变化,基于486 nm通道数据,反演了从清洁大洋水域到近岸水域近120 km连续条带的机载数据。反演结果表明:在大洋水体中,CSL深度稳定分布在水下60 m左右;在临近近岸时,由于水深变浅,CSL深度分布开始快速上升;在近岸水体中,CSL深度上升到水下40 m,甚至到20 m左右。分析船测实验数据与机载反演数据的相关关系,可知机载反演结果和船测结果具有良好的一致性。

• 单位
  中国科学院上海光学精密机械研究所; 中国科学院大学; 卫星海洋环境动力学国家重点实验室