SLM-1型走航式海面照度计的研制

本文介绍一种采用微机控制、可在船只走航时自动测量、记录和存储不同时间位置的海而照度值的仪器——走航式海面照度计。在研制过程中主要解决了船只在走航测量海面照度的同时,确定和记录船只方位和克服船只摇摆的影响等技术问题,文中叙述了具体技术方案。

可见光波段海面目标物的光谱对比度──Ⅰ．理论基础

对海面目标物的目视观察，其能见距离与观测方向、海面背景光谱辐射、目标物固有光谱辐射和大气分子及气溶胶的光学参数等因素有密切关系。本文从理论上分析各种因素的影响，特别是研究了海面背景辐射对目标物光谱对比度的作用。推导出不同观测方向下目标物光谱对比度的计算公式。作为例子，给出海面上黑色物体的光谱对比度公式，也给出海面目标“被隐蔽”的条件。

8mm波段水介电常数计算的一种改进模式

本文对国际上现有各种计算水介电常数的模式进行检验,发现在8mm波段、0—40℃范围内,计算值与实测值偏差均较大。本文提出一个新的假设:Debye公式中各参数不仅是水温的函数,而且也是波长的函数,并由此给出一组新的计算模式。计算结果表明,在0—40℃范围内,该模式与实测值的均方差和逼近性均优于其它模式。

动态水平—海面辐照度测量的新理念

目前海面辐照度的测量,在消除天空光影响的同时,却引入了仪器接收面倾斜的误差。作者经过多年的实践,提出动态水平的理念和一整套技术方法,解决了这一问题。动态水平技术的应用,需应用最新技术的发展,而且必然引起海洋光学测量仪器、特别是海洋光学浮标的一系列变革,对海洋水色遥感具有重要的意义和影响。

多波段水下光谱辐射计

研制了基于干涉滤光片分光的船载多波段水下光谱辐射计 ,该辐射计可同步观测 12波段下行光谱辐照度、12波段上行光谱辐照度和 7波段上行光谱辐亮度 ,水下剖面测量深度达 2 0 0m。在水槽中测定了辐照度探头的余弦响应特性和浸没因子 ,利用MonteCarlo方法模拟了阴影误差分布 ,给出了仪器的主要性能指标。

南海水色遥感的主因子分析

分析了叶绿素、黄色物质和无机悬浮颗粒等要素对海水光谱反射率的贡献，并由这些要素的光学特性正演光谱反射率，与实测结果符合较好。在此基础上，利用主成分分析方法，通过对光谱反射率数据的特征向量变换和主因子回归，建立了反演南海海水叶绿素和溶解有机碳的遥感算法。与实测结果的比较表明，叶绿素和溶解有机碳的相对误差分别达１７５％和３７４％。

水下光谱辐射计光学特性的测试与分析

为适应高精度水下光学测量的需求 ,设计研制了多通道水下光谱辐射计。该辐射计可同步测量 1 2波段的下行 /上行光谱辐照度和 7波段的上行光谱辐亮度。对该辐射计的主要性能指标 ,如余弦响应特性、浸没因子、光谱辐射精度、稳定性和重复性进行了室内测试和分析 ,用MonteCarlo方法模拟了阴影误差 ,给出并分析了现场实验数据及部分推导的物理量。结果表明 ,该光谱辐射计各波段的中心波长和带宽偏差小于 1 .6nm ,稳定性优于 5 %,阴影误差可控制在 5 %之内 ,具有良好的余弦响应特性 ,满足当前定量化水色遥感现场光辐射测量的技术要求。

水下辐照度分布的三参数模型——异常尖峰的理论解释

本文根据海水光学参数的关系及水下总辐射的指数衰减方程,导出了下行和上行辐照度垂直分布三参数模型,分析并讨论了异常尖峰的产生机制.该模型包括三个光学参数:吸收系数a（z）、后向散射系数bb（z）、平均余弦的初始边界值μ（0）.在此基础上对几种典型水体的辐照度分布进行模拟,模拟结果表明,在光学参数存在极大值分布的水层,水下辐照度可能产生异常尖峰分布.模拟结果与海上实测结果很一致.

热带西太平洋海区生物-光学变异性

在海上测量期间，观测到几次浮游植物大量繁殖过程，每次分别持续8—18d，叶绿素含量分别升高约3—10倍。由于浮游植物大量繁殖，光束衰减系数随叶绿素a含量升高而增大。谱分析的结果表明，光束衰减系数与叶绿素a含量的时间序列有较好的相干性，其相干系数在0．6—1．0之间。在此基础上，讨论了生物-光学变异性与海洋物理过程的关系。结果表明，混合层深度及水温等物理参数的变化是导致生物-光学特性在数十天时域尺度上变化的重要因素。

蓝绿激光探测水下目标的脉冲传输统计模拟及回波特性初步研究

文中给出了用蓝绿激光脉冲探测水下目标时的回波特性初步研究结果，所用的方法是对激光脉冲在海水中的传输作蒙特卡洛统计模拟。研究表明，位于目标上方空中的接收机收到的回波脉冲功率随着目标物水深的增加而呈指数下降，但随目标物反射的增加而增加。水体对激光的多次散射增强了回波脉冲功率，但也使脉冲明显变宽。

水下辐照度分布的异常尖峰现象及其机理初探

简述了水下辐照度异常尖峰分布现象和它的主要特征，根据海水光学参数的关系及水下总辐射的指数衰减方程导出了上行和下行辐照度垂直分布的三参数模型，该模型包括三个参数：海水体吸收系数ａ（ｚ）、后向散射系数ｂｂ（ｚ）和平均余弦的初始边界μ，（０）。利用该模型对几种典型水体中辐照度垂直分布的模拟结果与海上实测结果很一致。在模拟计算基础上，分析讨论了异常尖峰的产生机制。

南海海水光谱反射比特征的研究

本文依据在南海的测量资料,分析了南海海水的光谱反射比的特征及其区域分布,讨论了影响海水光谱反射比的主要环境因素。

航空遥感测量海面油膜厚度的研究

本文根据3层介质微波辐射的基本原理,分析计算了各介质和环境参数对油膜厚度的影响大小,并以此为依据探讨了确定各参数的方法。通过露天水池试验给予验证。提出了在单波段(8mm)固定天线微波辐射计获取海水区与油膜区天线亮(度)温(度)两参数条件下的航空遥感南海海面油膜厚度计算模式,海上航空遥感测量实验与模式计算结果基本符合。