1 长春理工大学吉林省空间光电技术重点实验室, 吉林 长春 130022
2 自然资源部第一海洋研究所, 山东 青岛 266061
3 西安交通大学电子科学与工程学院, 陕西 西安 710049
4 湖南大学电气与信息工程学院, 湖南 长沙 410082
5 中国人民解放军63921部队, 北京 100000
针对溢油、赤潮等典型海洋生态环境污染和灾害,传统监测手段在海雾、耀斑、复杂光照等复杂海况干扰下存在“看不远”“辨不出”“认不清”三大难题。通过对比多种光学监测手段的优缺点,提出“光谱+偏振+红外探测”的多维度光学监测方法,梳理了典型海洋目标多维特性生成、传输、获取、处理与识别反演方法的现状与不足,提出了海洋目标多维度光学信息获取机制、复杂海况下多维度光学特性生成机理和传输演化机理、海洋目标多维度高分辨信息解混、重构与增强方法,以及目标识别反演方法等5个重点发展方向,指明了技术路线和解决途径,设计了多维度光学监测系统总体方案。最后,在室外开展了5种溢油种类、2种赤潮优势种的定性和定量化可控试验,利用偏振探测实现了油种的分类和赤潮优势种的区分,这为机载多维度高分辨海洋光学监测系统的深入研究与应用奠定了基础。
1 武汉大学遥感信息工程学院， 湖北 武汉430079
2 国家海洋局第一海洋研究所， 山东 青岛266061
3 山东科技大学测绘科学与工程学院， 山东 青岛266510
4 中国科学院南海海洋研究所LED重点实验室， 广东 广州510301
基于Mie散射理论， 利用一次聚生角毛藻赤潮生消过程的水体吸收光谱数据， 反演了藻细胞的折射率虚部， 开展了细胞平均吸收效率因子(Ｑａ)、 后向散射效率因子(Ｑｂｂ)和散射相函数的光谱模拟与分析。 研究发现： （1）均匀球模型（Mie理论）能较好地重现聚生角毛藻的吸收光谱特征， Ｑａ平均相对误差在11%以内。 （2）Ｑｂｂ受吸收影响， 这一方面体现于Ｑｂｂ在400～700 nm波段的光谱变化， 即吸收极大值的波长处Ｑｂｂ取极小值； 也体现在整个赤潮生消过程中， 赤潮爆发前Ｑｂｂ大， 赤潮爆发后Ｑｂｂ变小。 （3）总散射与粒径参数(表征粒径相对于波长的大小)成正比， 受吸收的影响小； 总散射与角度散射强度反比于波长。
赤潮 Mie散射 光谱模拟 Red tides Mie theory Spectrum simulation 光谱学与光谱分析
2011, 31(11): 3043
