星载单光子激光雷达海面回波信号模型

作者：周鑫; 杨坚; 李松^*

来源：光学学报, 2021, 41(19): 233-239.

DOI：10.3788/aos202141.1928002

• 传感器
• ICESat-2
• 单光子探测器
• 激光雷达
• 海面回波信号

过去几十年中激光雷达的发展对于海洋监测有着重大意义,而星载单光子激光雷达以更高的分辨率和测量精度展现了其在海洋遥感中的优势地位。结合单光子探测器的响应特性,依据海面反射模型,提出了一个定量计算海面回波信号强度的理论模型。使用ICESat-2(The Ice, Cloud, and land Elevation Satellite 2)对地观测激光测高卫星搭载的先进地形激光测高系统(ATLAS)的参数作为输入,采用ICESat-2获取的ATL03数据统计回波信号强度和全球风场数据验证模型,模型在菲律宾海域统计的多轨数据较好,在海面风速为4～10 m/s的情况下,其均值误差为0.0037个光子/脉冲,均方根误差为0.153个光子/脉冲。分析得出了星载单光子海洋测高仪回波强度和海平面上方平均风速的关系,该结论对海平面上方风速反演提供了重要的理论依据。

• 单位
  武汉大学