云的多次散射对激光雷达测量结果影响的研究

李颖颖; 孙东松; 王珍珠; 沈法华; 周小林; 董晶晶

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云的多次散射对激光雷达测量结果影响的研究

李颖颖 , 孙东松 , 王珍珠 , 沈法华 , 周小林 , 董晶晶

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Citation:

云的多次散射对激光雷达测量结果影响的研究

1.
中国科学院, 安徽光学精密机械研究所, 合肥, 230031

作者简介: 李颖颖(1983- ),女,硕士研究生,主要从事激光雷达数据处理方面的研究..

通讯作者: 孙东松, dssun@aiofm.ac.cn ;

中图分类号: TN958.98

Study of clouds multiple-scattering influence on lidar measurement

1.
Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China

Corresponding author: SUN Dong-song, dssun@aiofm.ac.cn ;

CLC number: TN958.98

摘要: 为了更加准确地获得大气消光系数和后向散射系数,利用半解析Monte Carlo方法对云的大气多次散射激光雷达回波信号进行了模拟计算。分析了激光雷达接收视场角及光学厚度对多次散射回波信号的影响及水云和卷云多次散射因子与光学厚度的关系。激光雷达测量数据的对比结果表明,多次散射对卷云和水云消光系数影响较明显,而对后向散射系数的影响可以忽略。
- 大气与海洋光学 /
- 激光雷达 /
- 云 /
- 多次散射 /
- Monte Carlo模拟 /
- 消光系数
Abstract: Lidar multiple scattering return from clouds was simulated by means of semianalytic Monte Carlo method in order to obtain atmosphere extinction and backscattering coefficeint exactly.The influence of the receiver field of view and medium optical depth on multiple scattering was discussed.The relation between cirrus/water clouds of multiple scattering factor and optical depth was studied.The results show that the presence of the multiple scattering can lead to an underestimation of the extinction coefficient and has little influence on backscattering coefficient.
- atmospheric and ocean optics /
- lidar /
- cloud /
- multiple scattering /
- Monte Carlo simulation /
- extinction coefficient

[1]	QIU J H,ZHENG S P,HUANG Q R,et al.Lidar measurements of cloud and aerosol in the upper troposphere in Beijing[J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences,2003,27(1):1-7(in Chinese).
[2]	PAL S R,CARSWELL A I.Multiple scattering in atmosphere clouds:lidar observations[J].Appl Opt,1976,15(8):1990-1995.
[3]	ELORANTA E W.Calculation of doubly scattered lidar returns[D].Madison,Wisconsin:University of Wisconsin,1972:8-23.
[4]	PLATT C M R,WINKER D M.Multiple scattering effects in clouds observed from LITE[J].Proc SPIE,1995,2580:60-71.
[5]	PLATT C M R.Remote sensing of high clouds Ⅲ:Monte Carlo calculations of multiple-scattered lidar returns[J].Journal of the Atmospheric Sciences,1981,38(1):156-157.
[6]	ELORANTA E W.Practical model for the calculation of multiply scattered lidar returns[J].Appl Opt,1998,37(12):2464-2472.
[7]	BISSONNETTE L R,BRUSCAGLIONI P,ISMAELLI A,et al.Lidar multiple scattering from clouds[J].Appl Phys,1995,B60(4):355-362.
[8]	BRUSCAGLIONI P,FLESIA C,ISMAELLI A,et al.Multiple scattering and lidar returns[J].Pure and Applied Optics:Journal of the European Optical Society,1998,A7(6):1273-1287.
[9]	YOUNG S A.Analysis of lidar backscatter profiles in optically thin clouds[J].Appl Opt,1995,34(30):7019-7031.
[10]	WIDADA W,KINJO H,KUZE H,et al.Effect of multiple scattering in the lidar measurement of troposphere aerosol extinction profiles[J].Optical Review,2001,8(5):382-387.
[11]	WINKER D M,POOLE L R.Monte Carlo calculations of cloud returns for ground-based and space-based lidars[J].Appl Phys,1995,B60(4):341-344.
[12]	YOU Y,KATTAWAR G W,YANG P,et al.Sensitivity of depolarized lidar signals to cloud and aerosol particle properties[J].Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer,2006,100(1/3):470-482.
[13]	HESS M,WIEGNER M.COP:a data library of optical properties of hexagonal ice crystals[J].Appl Opt,1994,33(33):7740-7746.
[14]	WARREN S G.Optical constants of ice from ultraviolet to the microwave[J].Appl Opt,1984,23(8):1206-1225.

[1]	张育真 , 汪岳峰 , 董伟 , 刘杰 , 殷智勇 . 多普勒激光雷达回波信号的蒙特卡罗模拟. 激光技术, 2009, 33(4): 344-346,350. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.003
[2]	卢益民 , 杜竹峰 , 黄铁侠 , 杨宗凯 . 激光雷达视场角的研究. 激光技术, 1999, 23(1): 46-50.
[3]	伯广宇 , 钟志庆 , 王邦新 , 刘东 . 喇曼激光雷达探测云及其附近气溶胶光学参量. 激光技术, 2012, 36(5): 597-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.006
[4]	张敬斌 , 胡欢陵 . 大气消光系数的透过率迭代法求解研究. 激光技术, 1994, 18(2): 77-81.
[5]	温涛 , 魏急波 , 马东堂 . 轻霾天气下大气多次散射对激光通信的影响. 激光技术, 2007, 31(5): 500-502.
[6]	汪少林 , 曹开法 , 胡顺星 , 魏合理 . 对激光雷达几何因子的分析与测量. 激光技术, 2008, 32(2): 147-150.
[7]	孙兆滨 , 郭金家 , 刘智深 , 马森 , 刘振 . 微脉冲激光雷达测量大气水平能见度. 激光技术, 2007, 31(2): 200-202.
[8]	高文静 , 窦茂森 , 李金亮 , 王垒 , 臧寿洪 . 海面水雾对激光传输的影响分析. 激光技术, 2011, 35(5): 644-647. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.019
[9]	贺健 , 张庆国 . 热层氦辐射线大气吸收系数的理论分析. 激光技术, 2011, 35(2): 268-271. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.034
[10]	梁琨 , 马泳 , 程飞 , 王宏远 . 基于布里渊激光雷达测量大气声速误差分析. 激光技术, 2009, 33(1): 94-96.
[11]	杨辉 , 刘文清 , 刘建国 , 陆亦怀 , 谢品华 , 虞统 , 于建华 , 刘诚 . 城市对流层气溶胶观测分析与研究. 激光技术, 2006, 30(2): 174-176.
[12]	杨昭 , 李强 , 孙东松 . 基于1064nm米散射激光雷达的大气消光特性的研究. 激光技术, 2006, 30(2): 170-173.
[13]	任秀云 , 崔子浩 , 田兆硕 , 杨君国 , 刘立宝 , 付石友 . 海洋探测布里渊雷达的关键技术及发展概况. 激光技术, 2011, 35(6): 808-812,816. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.023
[14]	曹开法 , 汪少林 , 方欣 , 谢军 , 赵培涛 , 胡顺星 , 胡欢陵 . 激光偏振技术压缩激光雷达信号动态范围. 激光技术, 2009, 33(1): 60-62.
[15]	陈文革 , 黄铁侠 , 卢益民 . 机载海洋激光雷达发展综述. 激光技术, 1998, 22(3): 147-152.
[16]	陈臻懿 , 张玉钧 , 刘文清 , 何俊峰 , 阮俊 . 激光雷达探测合肥云层高度方法研究及分析. 激光技术, 2010, 34(6): 733-735,815. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.004
[17]	邹炳芳 , 张寅超 , 胡顺星 . 探测有机气溶胶荧光激光雷达的设计研究. 激光技术, 2008, 32(3): 287-289,292.
[18]	马泳 , 林宏 , 艾青 , 梁琨 . 1.064μm激光在海水中传输特性的研究. 激光技术, 2008, 32(5): 502-504,507.
[19]	李学彬 , 徐青山 , 魏合理 , 胡欢陵 . 1次沙尘暴天气的消光特性研究. 激光技术, 2008, 32(6): 566-567,575.
[20]	陶小红 , 胡以华 , 雷武虎 , 蔡晓春 . 经验模式分解用于激光雷达大气回波处理. 激光技术, 2008, 32(6): 590-592,595.

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云的多次散射对激光雷达测量结果影响的研究

通讯作者: 孙东松, dssun@aiofm.ac.cn;

作者简介: 李颖颖(1983- ),女,硕士研究生,主要从事激光雷达数据处理方面的研究.

1. 中国科学院, 安徽光学精密机械研究所, 合肥, 230031

收稿日期: 2007-08-03
录用日期: 2007-10-26
网络出版日期: 2008-12-25

关键词:

摘要: 为了更加准确地获得大气消光系数和后向散射系数,利用半解析Monte Carlo方法对云的大气多次散射激光雷达回波信号进行了模拟计算。分析了激光雷达接收视场角及光学厚度对多次散射回波信号的影响及水云和卷云多次散射因子与光学厚度的关系。激光雷达测量数据的对比结果表明,多次散射对卷云和水云消光系数影响较明显,而对后向散射系数的影响可以忽略。