條紋管雷射雷達時間分辨光譜快速測油方法研究

《條紋管雷射雷達時間分辨光譜快速測油方法研究》是依託哈爾濱工業大學,由崔子浩擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:條紋管雷射雷達時間分辨光譜快速測油方法研究
  • 依託單位:哈爾濱工業大學
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:崔子浩
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

海洋螢光污染探測技術是探測海面油污最有效的工具之一,但是目前油種類的快速遙感識別問題還未有效解決。本項目提出可實現快速油種測量的條紋管雷射雷達,不僅能夠得到目標的穩態螢光譜,同時能得到目標的瞬態螢光譜。此系統主要組成包括:雷射器、光學系統、條紋管、CCD、圖像處理、數據處理及油種識別。工作過程是:海面油污散射的雷射信號經接收光學系統後,入射到條紋管,在螢光屏上顯示具有時間信息的光譜信號,再由CCD將光譜圖像數據傳送給計算機處理,形成直觀的穩態及瞬態油螢光光譜圖,通過進一步的數據處理,對海洋表面油的時間分辨螢光譜進行分析和反演,可以提取油的時間光譜指紋信息,從而判斷油污染的種類及分布,並可測量油膜厚度。用條紋管獲取油指紋方法具有光譜解析度高、時間解析度高、測量時間短、靈敏度高等優點,對海洋表面油污遙感快速探測和快速識別具有重要意義。

結題摘要

隨著世界各國對石油需求量的迅猛增長,海洋溢油事故不斷增多,溢油位置、面積及種類的及時確定可對溢油事故進行有效監測、跟蹤和評估,對清理溢油及防止油污擴散提供指導,對保護沿海污染與未污染海洋生態環境有著十分重要的意義。 本項目採用條紋管相機實現海水表面油污時間分辨螢光譜的快速測量,是條紋管螢光分辨技術的套用基礎研究。套用條紋管的連續時間分辨特性,得到含有油品連續時間信息的三維螢光譜。研究三維螢光譜與油污特性及油污種類的關係,尋找適於海洋表面油污探測的油污分辨方法。 通過項目研究的開展,提出了利用條紋管陰極電壓脈衝調製,實現距離、時間選通的條紋管成像新方法,實現了海洋環境下的高信噪比成像。利用該方法實現了油污時間分辨螢光譜的快速測量,為條紋管時間分辨提供了新的解決方案。同時,條紋管可工作在斜坡掃描狀態下對目標進行光譜探測,該方法將具有更高的時間分辨能力。兩種時間分辨光譜的獲取方法對比將成為下一步的研究重點,同時對比結果將為不同套用環境下光譜探測方法的選擇提供可靠依據。同時,項目的開展,為3篇高水平論文發表、7項相關專利申請及9名碩博研究生的科研學習提供了基礎,為培養該領域的科研梯隊提供了有力支持。

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