海洋激光雷达漫射衰减系数反演方法研究

来源：激光技术杂志2024年第3期北京时间：

作者：雷子昂, 杨颂, 沈振民, 孙倩, 张景豪, 郑永超

摘要：为了解决漫射衰减系数Kd的反演依赖于原位测量数据的问题，提出了一种基于Klett和Fernald法反演Kd的融合算法。该融合算法以Klett法反演结果为基准，计算出激光雷达比作为Fernald法迭代时的先验信息，再用Fernald法反演出更加精确的水体漫射衰减系数Kd; 并运用数学解析模型作为融合算法的仿真数据源，解决了实测信号数据量不足的问题，最后基于自研的双频激光雷达系统，利用海试数据对融合算法进行了实验验证。结果表明，融合算法反演得到Kd值的均方根误差值为0.74 m-1，精度优于传统的Klett法和Fernald法；所提出的融合算法能够满足近岸浅海水体漫射衰减系数Kd反演的收敛和精度要求，且能在没有原位现场环境先验信息的条件下快速计算激光雷达比。该研究对浅海水域的深度测量以及海洋剖面光学参数的测量是有帮助的。

关键词：海洋光学, 海洋激光雷达, 激光雷达比, 水体漫射衰减系数, Klett算法, Fernald算法