气溶胶激光雷达应用案例

（1）高架源排放监测

2019年10月24日在某市冶金工业区南进行仰角2°水平扫描，颗粒物雷达距离地面110m，监测结果显示在距扫描点位9.8km区域处出现高架污染源排放；监测期间风向为西北风，污染气团向东南方向扩散，影响范围较广；地图显示该区域的高架排放烟囱。

污染扩散图

风场气象图

（2）夜间排放监测

2019年7月5日，在某工业区东北大约5km处进行扫描监测。结合多次扫描结果可以推断该厂在5日夜间0时左右到5日1:00左右具有颗粒物偷排现象。

（3）污染物溯源分析

2019年9月26日，监测区域污染情况。

雷达监测情况

结合上图监测情况进行现场排查，16:16-16:50距离观测点5.5km位置出现污染，现场查看对应区域出现焚烧堆放的垃圾。

现场照片

（4）外源传输与局地污染判识

09月19日09时至10时10分，受高空污染外来输送沉降的影响近地面颗粒物浓度逐渐累积，10时40分到11时15分出现中度污染。

消光系数图

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激光雷达的用途

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激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径，而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及******建设项目等方面，为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料，并取得了显著的经济效益，展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比，具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前，广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据，机载LIDAR技术正好满足这个需求，因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。

快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提，因此，开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下，国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。

激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统，其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达，把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精准测量目标位置（距离和角度）、运动状态（速度、振动和姿态）和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力，科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。

由于飞行作业是激光雷达航测成图的前一道工序，它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定“规范”的基本原则，都要求前一工序的成果所包含的误差，对后一工序的影响应为较小。因此，通过研究机载激光雷达作业流程，优化设计作业方案来提高数据质量，是非常有意义的。

气溶胶激光雷达原理介绍

激光雷达发射出窄带脉冲激光，与发射同轴或共轴的光学望远镜系统会接收到大气和气溶胶粒子对激光的后向散射信号，这些信号经过偏振光分光系统进入到高灵敏度光电传感器后转变为电信号，之后使用时间相关信号采集卡将这些信号采集到计算机系统进行后续处理，经过算法可反演出大气的消光系数、能见度、球形粒子和非球形粒子等信息。

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