叶绿素a荧光遥感研究进展

继叶绿素a反演的“蓝绿比值法”后,叶绿素a荧光遥感成为海水叶绿素a浓度反演的重要方法,对提高二类水体和赤潮水体的叶绿素a浓度的反演精度效果明显。本文回顾了人们对水体叶绿素a荧光的认识、测量和研究的历史过程,介绍了荧光产生的生物学机理以及它随叶绿素a浓度的正相关和“红移现象”等主要光谱特征。本文还总结了荧光量子产量、不同藻种生理状态、水体其他物质及大气的吸收等多种因素对叶绿素a荧光遥感的影响。基于对叶绿素a荧光光谱特征和影响因素的认识,人们相继建立了两种荧光遥感方法———基线荧光高度法和归一化荧光高度法。对于前景广阔的叶绿素荧光遥感领域,人们正进行着更深入的研究与探索,积累更多的现场数据和卫星同步数据,逐步完善和改进反演模型。

激光诱导荧光探测水体中溶解有机物浓度

用Nd∶YAG激光器的三倍频355nm光作为激发光源,根据激光诱导荧光(LIF)方法激发并探测污染水体的荧光光谱.通过对荧光光谱的分析处理研究归一化荧光强度,即450nm处水中溶解有机物(DOM)峰与405nm处水的拉曼峰的比值,反演溶解有机物浓度.用商品腐殖酸和去离子水配置成已知浓度的溶液代替标准DOM溶液进行标定,得到回归方程.结果证明,DOM的归一化荧光强度与水体中DOM浓度有较好的线性关系,因此LIF方法是对大面积水域水质进行动态遥测的较理想方法.

激光诱导荧光水质监测系统的研制

提出以Nd:YAG激光器的三倍频355nm波长激光为激发光源,以单个光电倍增管(PMT)为探测器,以水体污染监测为目的的激光诱导荧光系统的研制。采用光电倍增管高速双脉冲门控与单次脉冲触发数据采样相结合新技术,有效减少了户外环境下背景光的影响,提高了系统的测量精确度。试验结果表明,该系统能接收水体表面受激发射的荧光信号,探测到的荧光信号经信号处理后与水体受污染程度有良好的相关性。

基于归一化本征荧光信号的气溶胶分类技术研究

提出了一种利用归一化荧光信号对气溶胶颗粒进行分类的方法。将单个粒子的荧光信号在对应散射光信号上的归一化值分为四个区间,在四个区间内分别进行计数。将其应用于以405 nm激光二极管为激发光源的荧光粒子计数器,实现了对细菌、核黄素、香烟烟雾、汽车尾气、荧光微球等不同气溶胶粒子的初步分类。同时,采用主成分分析算法对实验结果进行了可视化分析。该方法可应用于微生物粒子的识别和预警,降低环境中非生物荧光粒子的干扰。