基于沙氏成像原理的水汽差分吸收激光雷達(dá)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-26 16:45
水汽是地球大氣層中唯一存在相變的物質(zhì),在許多大氣物理與化學(xué)過程中都起到很重要的作用。大氣水汽影響氣溶膠和云層的形成,而且其濃度及分布隨地域、季節(jié)、晝夜、海拔高度的變化很大,所以開展大氣水汽濃度分布探測(cè)對(duì)氣象和氣候研究具有重要意義,F(xiàn)有的水汽(濕度)濃度分布探測(cè)主要有兩種方式:采樣探測(cè)和遙感探測(cè)。采樣探測(cè)由于成本和技術(shù)層面的限制,會(huì)存在無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)測(cè)量、探測(cè)精度不高等問題。被動(dòng)式遙感探測(cè)如微波水汽輻射計(jì)和傅里葉紅外光譜儀只能獲得粗略的水汽濃度廓線,GPS探測(cè)和紅外高光譜大氣探測(cè)器測(cè)得的距離分辨率較低。激光雷達(dá)作為主動(dòng)式遙感探測(cè)技術(shù)由于具有連續(xù)測(cè)量、分辨率高等優(yōu)勢(shì),在氣體探測(cè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。用于水汽濃度探測(cè)的激光雷達(dá)主要有兩種:拉曼(Raman)激光雷達(dá)和差分吸收激光雷達(dá)(differential absorption lidar,DIAL)。水汽Raman激光雷達(dá)是根據(jù)水汽分子對(duì)激光產(chǎn)生的拉曼散射效應(yīng)進(jìn)行探測(cè)并通過拉曼散射回波信號(hào)的強(qiáng)度反演出水汽濃度廓線。但Raman激光雷達(dá)回波信號(hào)較弱,白天太陽(yáng)光背景較強(qiáng)時(shí)探測(cè)難度高。DIAL技術(shù)根據(jù)水汽的吸收光譜選取不同波長(zhǎng)(吸收峰和非吸...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1.緒論
1.1 .研究背景及意義
1.2 .國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 .Scheimpflug激光雷達(dá)研究現(xiàn)狀
1.4 .本論文內(nèi)容安排
1.5 .本章小結(jié)
2.基于沙氏成像原理的水汽差分吸收激光雷達(dá)探測(cè)原理
2.1 .SLidar技術(shù)原理
2.2 .水汽差分吸收激光雷達(dá)原理
2.3 .差分吸收光譜模擬
2.4 .本章小結(jié)
3.基于沙氏成像原理的水汽差分吸收激光雷達(dá)系統(tǒng)研究
3.1 .基于沙氏成像原理的水汽DIAL系統(tǒng)
3.2 .DIAL系統(tǒng)的工作原理
3.3 .本章小結(jié)
4.大氣水汽濃度分布探測(cè)
4.1 .大氣回波信號(hào)測(cè)量與分析
4.2 .大氣水汽分布探測(cè)
4.3 .本章小結(jié)
5.總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]0.94μm差分吸收激光雷達(dá)地基工作的進(jìn)展[J]. 洪光烈,李嘉唐,王建宇,李虎,王一楠,孔偉. 紅外與激光工程. 2019(12)
[2]水汽差分吸收激光雷達(dá)發(fā)射機(jī)935 nm高功率光參量振蕩器[J]. 洪光烈,梁新棟,肖春雷,孔偉,舒嶸. 紅外與激光工程. 2018(12)
[3]沙氏大氣激光雷達(dá)技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 梅亮. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(09)
[4]風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星紅外高光譜探測(cè)技術(shù)及潛在應(yīng)用[J]. 漆成莉,顧明劍,胡秀清,吳春強(qiáng). 氣象科技進(jìn)展. 2016(01)
[5]水汽探測(cè)拉曼激光雷達(dá)的新型光譜分光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析[J]. 王紅偉,華燈鑫,王玉峰,高朋,趙虎. 物理學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]差分吸收激光雷達(dá)幾何因子實(shí)驗(yàn)確定方法[J]. 范廣強(qiáng),劉建國(guó),劉文清,陸亦懷,張?zhí)焓?趙雪松,董云升. 量子電子學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]Convenient method for calibrating system constant of scanning water vapor Raman lidar[J]. 趙培濤,張寅超,李偉,胡順星,曹開法,汪少林,胡歡陵. Chinese Optics Letters. 2010(06)
[8]由地基微波輻射計(jì)測(cè)量得到的北京地區(qū)水汽特性的初步分析[J]. 劉紅燕,王迎春,王京麗,李炬,曹曉彥,熊斌. 大氣科學(xué). 2009(02)
[9]香港實(shí)時(shí)GPS水汽監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 陳永奇,劉焱雄,王曉亞,李品華. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2007(01)
[10]差分吸收激光雷達(dá)回波信號(hào)統(tǒng)計(jì)模型的研究[J]. 尹世榮,王蔚然,李新山. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
博士論文
[1]935nm大氣水汽探測(cè)差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)研究[D]. 葛燁.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[2]地基GPS遙感大氣可降水量及其在氣象中的應(yīng)用研究[D]. 李國(guó)平.西南交通大學(xué) 2007
[3]差分吸收激光雷達(dá)建模仿真及其信息處理算法的研究[D]. 尹世榮.電子科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]偏振及雙波長(zhǎng)氣溶膠Scheimpflug激光雷達(dá)(SLidar)技術(shù)研究[D]. 關(guān)鵬.大連理工大學(xué) 2018
[2]水汽激光Raman探測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 尹祺巍.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
本文編號(hào):3161761
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1.緒論
1.1 .研究背景及意義
1.2 .國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 .Scheimpflug激光雷達(dá)研究現(xiàn)狀
1.4 .本論文內(nèi)容安排
1.5 .本章小結(jié)
2.基于沙氏成像原理的水汽差分吸收激光雷達(dá)探測(cè)原理
2.1 .SLidar技術(shù)原理
2.2 .水汽差分吸收激光雷達(dá)原理
2.3 .差分吸收光譜模擬
2.4 .本章小結(jié)
3.基于沙氏成像原理的水汽差分吸收激光雷達(dá)系統(tǒng)研究
3.1 .基于沙氏成像原理的水汽DIAL系統(tǒng)
3.2 .DIAL系統(tǒng)的工作原理
3.3 .本章小結(jié)
4.大氣水汽濃度分布探測(cè)
4.1 .大氣回波信號(hào)測(cè)量與分析
4.2 .大氣水汽分布探測(cè)
4.3 .本章小結(jié)
5.總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]0.94μm差分吸收激光雷達(dá)地基工作的進(jìn)展[J]. 洪光烈,李嘉唐,王建宇,李虎,王一楠,孔偉. 紅外與激光工程. 2019(12)
[2]水汽差分吸收激光雷達(dá)發(fā)射機(jī)935 nm高功率光參量振蕩器[J]. 洪光烈,梁新棟,肖春雷,孔偉,舒嶸. 紅外與激光工程. 2018(12)
[3]沙氏大氣激光雷達(dá)技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 梅亮. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(09)
[4]風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星紅外高光譜探測(cè)技術(shù)及潛在應(yīng)用[J]. 漆成莉,顧明劍,胡秀清,吳春強(qiáng). 氣象科技進(jìn)展. 2016(01)
[5]水汽探測(cè)拉曼激光雷達(dá)的新型光譜分光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析[J]. 王紅偉,華燈鑫,王玉峰,高朋,趙虎. 物理學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]差分吸收激光雷達(dá)幾何因子實(shí)驗(yàn)確定方法[J]. 范廣強(qiáng),劉建國(guó),劉文清,陸亦懷,張?zhí)焓?趙雪松,董云升. 量子電子學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]Convenient method for calibrating system constant of scanning water vapor Raman lidar[J]. 趙培濤,張寅超,李偉,胡順星,曹開法,汪少林,胡歡陵. Chinese Optics Letters. 2010(06)
[8]由地基微波輻射計(jì)測(cè)量得到的北京地區(qū)水汽特性的初步分析[J]. 劉紅燕,王迎春,王京麗,李炬,曹曉彥,熊斌. 大氣科學(xué). 2009(02)
[9]香港實(shí)時(shí)GPS水汽監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 陳永奇,劉焱雄,王曉亞,李品華. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2007(01)
[10]差分吸收激光雷達(dá)回波信號(hào)統(tǒng)計(jì)模型的研究[J]. 尹世榮,王蔚然,李新山. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
博士論文
[1]935nm大氣水汽探測(cè)差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)研究[D]. 葛燁.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[2]地基GPS遙感大氣可降水量及其在氣象中的應(yīng)用研究[D]. 李國(guó)平.西南交通大學(xué) 2007
[3]差分吸收激光雷達(dá)建模仿真及其信息處理算法的研究[D]. 尹世榮.電子科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]偏振及雙波長(zhǎng)氣溶膠Scheimpflug激光雷達(dá)(SLidar)技術(shù)研究[D]. 關(guān)鵬.大連理工大學(xué) 2018
[2]水汽激光Raman探測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 尹祺巍.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
本文編號(hào):3161761
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