精準探測大氣污染 河北石家莊車載激光雷達上陣

作者： 2018年04月16日 來源：中國儀表網(wǎng) 瀏覽量：
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打開機器，有人眼安全認證的可見綠光通過車頂?shù)墓鈱W(xué)天窗立刻發(fā)射出去，20秒后，機器一側(cè)的電腦屏幕上顯示出垂直高度7公里范圍內(nèi)的大氣污染狀況圖譜。這就是河北省新上陣的車載激光雷達，可以
打開機器，有人眼安全認證的可見綠光通過車頂?shù)墓鈱W(xué)天窗立刻發(fā)射出去，20秒后，機器一側(cè)的電腦屏幕上顯示出垂直高度7公里范圍內(nèi)的大氣污染狀況圖譜。這就是河北省新上陣的車載激光雷達，可以對大氣污染進行精準探測。
 

 
　　其實在目前，我國大氣環(huán)境監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)階段主要還是以點式監(jiān)測方式為主，只能獲得一些局部低層、較小地域范圍內(nèi)的污染物濃度變化信息，對于區(qū)域性變化、時空演變和污染物的精確探測等十分缺乏。
 
　　尤其是在發(fā)現(xiàn)大氣污染時，如何通過快速有效的新技術(shù)手段進行區(qū)域范圍內(nèi)時間和空間上的監(jiān)測變得非常重要，而車載激光雷達正解決了這一難題。
 
　　車載激光雷達的應(yīng)用范圍非常廣闊。最初，車載激光雷達主要應(yīng)用在輔助駕駛方面，最近騰訊無人駕駛汽車的首次登場，頭上就頂著碩大的激光雷達。隨著技術(shù)的不斷突破，激光雷達在環(huán)境監(jiān)測方面也有了更多的應(yīng)用。
 
　　車載激光雷達主要由激光器、發(fā)射和接受光學(xué)系統(tǒng)、探測器、高速數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)分析軟件等部件組成。它的核心技術(shù)在于穩(wěn)定可靠的激光器和性能優(yōu)良的反演算法。激光器單脈沖能量大小直接決定了激光雷達的探測高度，只要保證激光器單脈沖能量，就可與實現(xiàn)理想高度的探測，按照監(jiān)測方法和監(jiān)測種類可分為米散射激光雷達、大氣成分差分吸收激光雷達、拉曼激光雷達等。
 
　　通過河北省實施的車載激光雷達，可以對污染源進行快速溯源，并對污染氣團進行跟蹤。車載激光雷達主要有三方面應(yīng)用，對空氣質(zhì)量進行定點垂直監(jiān)測、定點水平監(jiān)測以及走航監(jiān)測。垂直方向最遠可以監(jiān)測到25-30公里高空，水平方向能對半徑8公里的范圍內(nèi)進行監(jiān)測，且能進行經(jīng)緯度精準定位。
 
　　通過衛(wèi)星遙感，發(fā)現(xiàn)一些空氣污染較重的區(qū)域時，觀測人員就可以啟動車載激光雷達，通過走航的方式到這些空氣污染熱點監(jiān)測，查找具體污染原因。除此之外，通過車載激光雷達可以全天候多方位多角度對石家莊市的污染狀況進行監(jiān)控。
 
　　車載激光雷達的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的由點到線再到面的演繹方法，為大氣環(huán)境研究提供了一個新的技術(shù)手段，克服了傳統(tǒng)大氣環(huán)境研究中的諸多局限性，實現(xiàn)了大空間、長時間、多尺度、多參數(shù)的遙感遙測，可以實現(xiàn)對污染物的精準探測。
 
　　(資料來源：河北日報、儀器信息網(wǎng)、動點科技)
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