隨著科技水平的不斷提升,世界工業(yè)化進(jìn)展迅速,人們對海洋的開發(fā)利用日益增長,隨之而來的海洋環(huán)境問題也日趨嚴(yán)重。人類活動和工業(yè)生產(chǎn)給海洋帶來了一系列不可逆轉(zhuǎn)的變化,水體富營養(yǎng)化、漏油事件使得海洋環(huán)境受到極大破壞。針對自然水體富營養(yǎng)化和原油泄漏問題,本文從葉綠素a和原油污染兩個(gè)方面出發(fā),對自然水體的雙向反射分布函數(shù)(BRDF)和熒光效應(yīng)進(jìn)行研究,提出將反射特性和熒光特性相結(jié)合的方法,對水體污染進(jìn)行更為精確的監(jiān)測。本文采用蒙特卡羅方法對光束在自然水體中的傳播過程進(jìn)行模擬。采用瑞利散射相函數(shù),對純水的光譜反射特性進(jìn)行了仿真計(jì)算,研究了波長、入射角度等因素對純水光譜反射特性的影響。通過仿真分析確定了最適宜進(jìn)行葉綠素a含量監(jiān)測的波段為560-640 nm,對不同葉綠素a含量的海水和含油水體進(jìn)行了BRDF仿真,對比了含油海水和潔凈海水的BRDF分布情況。實(shí)驗(yàn)測量了660nm波長下葉綠素a含量為15 mg/m³的海水的BRDF值并與仿真值進(jìn)行了對比,配制了不同濃度的原油油乳混合液進(jìn)行了多波長下BRDF的測量。通過對自然水體BRDF的研究發(fā)現(xiàn),隨著葉綠素a含量的提升,BRDF值也隨之...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 液體表面BRDF研究現(xiàn)狀
        1.2.2 熒光法測定自然水體中葉綠素a的含量
        1.2.3 原油熒光遙感的研究
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 純水光譜特性的仿真
    2.1 引言
    2.2 光子束傳播模型的建立及程序驗(yàn)證
        2.2.1 光束在介質(zhì)中的傳播
        2.2.2 BRDF及BRRDF
        2.2.3 蒙特卡羅程序驗(yàn)證
    2.3 純水的光譜特性的仿真分析
        2.3.1 純水的固有光學(xué)特性
        2.3.2 純水的光譜特性仿真結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
第3章 自然水體BRDF的仿真
    3.1 引言
    3.2 含葉綠素a海水BRDF的仿真分析
        3.2.1 海水的固有光學(xué)特性的計(jì)算
        3.2.2 含葉綠素a海水的BRDF·cosθ光譜分布
        3.2.3 葉綠素a濃度對海水BRDF·cosθ的影響
    3.3 含油水體的BRDF仿真
        3.3.1 油乳混合液的BRDF仿真分析
        3.3.2 含油海水和潔凈海水的BRDF仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 自然水體BRDF的實(shí)驗(yàn)測量
    4.1 引言
    4.2 吸光材料BRDF的測量與篩選
    4.3 含葉綠素a海水的BRDF測量
        4.3.1 樣品池及海水的BRDF測量
        4.3.2 含葉綠素a海水的BRDF實(shí)驗(yàn)值與仿真值對比
    4.4 原油油乳混合液BRDF的測量
        4.4.1 原油油乳混合液的制備
        4.4.2 原油油乳混合液BRDF的測量
    4.5 本章小結(jié)
第5章 自然水體熒光效應(yīng)的仿真
    5.1 引言
    5.2 熒光程序驗(yàn)證及含葉綠素a海水的熒光效應(yīng)
        5.2.1 熒光程序的驗(yàn)證
        5.2.2 葉綠素a濃度對熒光效應(yīng)的影響
        5.2.3 海水深度對熒光效應(yīng)的影響
    5.3 油乳層熒光效應(yīng)
        5.3.1 原油油乳層的光學(xué)參數(shù)
        5.3.2 原油油乳層的熒光效應(yīng)的仿真
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3805838