公开(公告)号：CN111965608B

公开(公告)日：2024-01-12

申请号：CN202010686197.4

申请日：2020-07-16

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所

Inventor： 陈鹏 ,  毛志华 ,  王天愚 ,  张镇华 ,  袁大鹏 ,  朱乾坤 ,  黄海清 ,  龚芳

IPC: G01S7/40

Abstract: 深度信噪比为0时的深度：本发明公开一种基于水体叶绿素浓度的星，当信噪比衰减到一定程度时的深度即为该波长载海洋激光雷达探测能力评估方法。该方法步骤下的探测能力。本发明可以快速准确的计算不同包括1）计算给定叶绿素浓度下特定波长的光学叶绿素浓度下，不同激光波长的最大探测深度。参数,包括散射角为180°的后向散射系数 和漫衰减系数 ；2）计算激光在大气中的透过率 ；3）通过后向散射系数 、漫衰减系数和透过率 ，计算星载海洋激光雷达回波信号 ；4）计算背景光接收功率 ；5）计算接收器内部噪声 ；6）计算星载海洋激光雷达信噪比 ， ，其中，为(56)对比文件CN 102914505 A,2013.02.06WO 2016154131 A1,2016.09.29CN 201302547 Y,2009.09.02CN 111220552 A,2020.06.02US 2016238698 A1,2016.08.18CN 111239713 A,2020.06.05CN 107092015 A,2017.08.25CN 110095784 A,2019.08.06CN 104820224 A,2015.08.05CN 106769882 A,2017.05.31US 2011101239 A1,2011.05.05US 2005027475 A1,2005.02.03GB 0808340 D0,2008.06.18US 4986656 A,1991.01.22陈鹏.海杂波反射系数模型及雷达回波信号计算方法《.现代防御技术》.2020,第48卷(第3期),81-85.毛志华.CMODIS资料提取叶绿素a浓度的反演算法研究《.海洋学报》.2006,第28卷(第3期),57-63.聂瑞杰.基于SiPM阵列的激光水下三维成像技术研究《.中国博士学位论文全文数据库》.2013,(第12期),I135-5.刘群.星载海洋激光雷达最佳工作波长分析《.中国光学》.2020,第13卷(第1期),148-155.陈嘉星.基于GOCI 静止水色卫星数据的长江口及邻近 海域Kd（490）遥感反演及其在机载激光 测深预评估中的应用《.海洋技术学报》.2020,第39卷(第1期),1-9.李晓龙.视场可调节海洋激光雷达实验系统研制与ICCD激光荧光实验研究《.中国博士学位论文全文数据库》.2014,(第1期),I136-110.贺岩.机载海洋激光雷达测量叶绿素a浓度、悬移质浓度和浅海深度的性能估计《.中国海洋大学学报》.2004,第34卷(第4期),649-654.刘秉义.蓝绿光星载海洋激光雷达全球探测深度估算《.红外与激光工程》.2019,第48卷(第1期),1-6.丁凯 .单波段机载测深激光雷达全波形数据处理算法及应用研究《.中国博士学位论文全文数据库》.2017,(第2期),I136-76.李楠.激光雷达光接收机噪声的理论建模与实验研究《.中国博士学位论文全文数据库》.2017,(第2期),I136-2016.徐红云 .采用遥感手段估算海洋初级生产力研究进展《.应用生态学报》.2016,第27卷(第9期),3042-3050.丁凯.海南岛沿岸海域水体漫衰减系数光谱分析及LIDAR测深能力估算《.光谱学与光谱分析》.2018,第38卷(第5期),1582-1587.罗远.基于声光扫描的三维视频激光雷达技术《.中国激光》.2014,第41卷(第8期),1-7.崔晓宇.采用半解析蒙特卡洛技术模拟星载海洋激光雷达回波信号的软件《.红外与激光工程》.2020,第49卷(第2期),1-7.James H等.Lidar extinction-to-backscatter ratio of the ocean《.OPTICSEXPRESS》.2014,第22卷(第15期),1-9.HEMANI KAUSHAL等.Underwater OpticalWireless Communication 《.IEEE ACCESS》.2016,第4卷1518-1547.Cédric Jamet等.Going Beyond StandardOcean Color Observations: Lidar andPolarimetry《.FRONTIERS IN MARINESCIENCE》.2019,第6卷1-24.Chris A.等.Spaceborne Lidar in theStudy of Marine Systems《.ANNUAL REVIEWS》.2017,第9卷1-27.

公开(公告)号：CN113960626A

公开(公告)日：2022-01-21

申请号：CN202111233120.2

申请日：2021-10-22

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所 ,  上海交通大学

Inventor： 陈鹏 ,  谢丛霜 ,  张镇华 ,  钟纯怿 ,  黄海清 ,  王天愚

IPC: G01S17/89

Abstract: 本发明公开一种激光雷达回波检测海底地形信号异常点去除方法，该方法首先读取激光雷达检测海底地形结果信号，然后进行小波滤波，并对数据进行分类，接着沿沿轨距离轴方向使用缩放平均绝对差MAD检测并消除异常值，最后沿垂直方向使用绝对偏差中位值检测并消除异常值。本发明能够发现与正常情况明显不同或不一致的离群点或噪声，提高激光雷达回波检测海底地形结果精度。

公开(公告)号：CN113960626B

公开(公告)日：2024-09-13

申请号：CN202111233120.2

申请日：2021-10-22

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所 ,  上海交通大学

Inventor： 陈鹏 ,  谢丛霜 ,  张镇华 ,  钟纯怿 ,  黄海清 ,  王天愚

IPC: G01S17/89

Abstract: 本发明公开一种激光雷达回波检测海底地形信号异常点去除方法，该方法首先读取激光雷达检测海底地形结果信号，然后进行小波滤波，并对数据进行分类，接着沿沿轨距离轴方向使用缩放平均绝对差MAD检测并消除异常值，最后沿垂直方向使用绝对偏差中位值检测并消除异常值。本发明能够发现与正常情况明显不同或不一致的离群点或噪声，提高激光雷达回波检测海底地形结果精度。

公开(公告)号：CN114235173B

公开(公告)日：2024-04-09

申请号：CN202111362947.3

申请日：2021-11-17

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所

Inventor： 陈鹏 ,  张镇华 ,  毛志华 ,  王天愚 ,  袁大鹏 ,  谢丛霜 ,  钟纯怿 ,  钱政 ,  孙妙

IPC: G01J11/00

Abstract: 本发明公开一种光子计数星载海洋激光雷达探测仿真方法。该方法包括如下步骤：分别计算海表光电子速率方程、水体光电子速率方程、海底光电子速率方程和背景噪声光电子速率；然后按步骤计算总光电子速率方程，时间格平均光电子数，时间格光电子探测概率；最后通过时间格光电子探测概率模拟探测结果。该方法可以快速而准确的对光子计数星载海洋激光雷达探测结果进行仿真。

公开(公告)号：CN113740873A

公开(公告)日：2021-12-03

申请号：CN202111009955.X

申请日：2021-08-31

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所

Inventor： 陈鹏 ,  张镇华 ,  毛志华 ,  王天愚 ,  袁大鹏 ,  谢丛霜 ,  钟纯怿 ,  钱政

IPC: G01S17/88 ,  G01S7/497

Abstract: 本发明属于海洋激光雷达遥感探测技术领域，尤其涉及一种基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法。该方法根据水体散射相函数计算均方角，计算散射相函数前向峰，计算单次散射信号强度，计算多次散射与单次散射比，计算多次散射信号强度，计算激光回波信号总强度。本发明根据高斯激光束与高斯相函数的卷积，可以将激光在水体的多次散射信号快速地仿真出来。

公开(公告)号：CN113655495A

公开(公告)日：2021-11-16

申请号：CN202111009706.0

申请日：2021-08-31

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所

Inventor： 陈鹏 ,  张镇华 ,  毛志华 ,  王天愚 ,  袁大鹏 ,  谢丛霜 ,  钟纯怿 ,  钱政

IPC: G01S17/88 ,  G01S7/497

Abstract: 本发明属于海洋激光探测技术领域，尤其涉及一种基于水体漫衰减系数光谱依赖性的星载海洋激光雷达最优波段评估方法。该方法可以根据已有波段的漫衰减系数来计算其他波段的漫衰减系数,计算星载海洋激光雷达回波信号,计算星载海洋激光雷达信噪比,计算激光雷达在不同波段下的探测深度，计算星载激光雷达在该点处的最佳波段，计算不同波段占优的比例，评估星载海洋激光雷达最优波段，即最大所对应的波长。本发明可以快速准确的计算激光雷达在不同波段下的探测深度，从而评估星载海洋激光雷达的最优波段。

公开(公告)号：CN114235173A

公开(公告)日：2022-03-25

申请号：CN202111362947.3

申请日：2021-11-17

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所

Inventor： 陈鹏 ,  张镇华 ,  毛志华 ,  王天愚 ,  袁大鹏 ,  谢丛霜 ,  钟纯怿 ,  钱政 ,  孙妙

IPC: G01J11/00

Abstract: 本发明公开一种光子计数星载海洋激光雷达探测仿真方法。该方法包括如下步骤：分别计算海表光电子速率方程、水体光电子速率方程、海底光电子速率方程和背景噪声光电子速率；然后按步骤计算总光电子速率方程，时间格平均光电子数，时间格光电子探测概率；最后通过时间格光电子探测概率模拟探测结果。该方法可以快速而准确的对光子计数星载海洋激光雷达探测结果进行仿真。

公开(公告)号：CN113960625A

公开(公告)日：2022-01-21

申请号：CN202111232285.8

申请日：2021-10-22

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所 ,  上海交通大学

Inventor： 陈鹏 ,  谢丛霜 ,  张镇华 ,  钟纯怿 ,  黄海清 ,  王天愚

IPC: G01S17/89

Abstract: 本发明公开一种基于星载单光子激光主被动遥感融合的水深反演方法，该方法首先读取ICESat‑2ATL03原始数据集；然后采用DBSCAN方法提取浅水水体水深数据；之后选择该地区少云量的Sentinel遥感图像，对其进行大气校正、空间切割、陆地云层掩膜；利用前面的ICESat‑2数据中检测得到的水深数据带入波段比值经验模型进行回归训练得到参数，最后带入sentinel遥感图像中反演出该地区水深地图。本发明采用无需原位测深数据作为控制点，在不易机载测量水深地区亦可开展水深测量，且保持了良好的测量精度。

公开(公告)号：CN113960624A

公开(公告)日：2022-01-21

申请号：CN202111232283.9

申请日：2021-10-22

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所 ,  上海交通大学

Inventor： 陈鹏 ,  谢丛霜 ,  张镇华 ,  钟纯怿 ,  黄海清 ,  王天愚

IPC: G01S17/89

Abstract: 本发明公开一种基于自适应DBSCAN的激光雷达回波水下地形检测方法，该方法首先读入ICESat‑2ATL03原始数据，对数据进行垂直方向截取，对沿轨距离轴作缩小处理，然后分段处理ICESat‑2光子数据；通过计算得到候选的半径ε和最小聚类阈值minpts数据集，带入DBSCAN中进行聚类分析，得到对应的聚类簇数，当生成的簇数连续三次相同时，认为聚类结果趋于稳定，记该簇数对应的半径ε和最小聚类阈值minpts为当前数据段的最优参数，将该参数带入DBSCAN中用于检测水下地形，最后继续处理剩余数据段，直至数据处理结束。本发明采用自适应的方法计算DBSCAN的关键参数半径ε和最小聚类阈值minpts，适用于大批量激光雷达数据的批处理，能够提高检测算法的准确性。

公开(公告)号：CN113655495B

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202111009706.0

申请日：2021-08-31

Applicant: 自然资源部第二海洋研究所

Inventor： 陈鹏 ,  张镇华 ,  毛志华 ,  王天愚 ,  袁大鹏 ,  谢丛霜 ,  钟纯怿 ,  钱政

IPC: G01S17/88 ,  G01S7/497

Abstract: 本发明属于海洋激光探测技术领域，尤其涉及一种基于水体漫衰减系数光谱依赖性的星载海洋激光雷达最优波段评估方法。该方法可以根据已有波段的漫衰减系数来计算其他波段的漫衰减系数#imgabs0#,计算星载海洋激光雷达回波信号#imgabs1#,计算星载海洋激光雷达信噪比#imgabs2#,计算激光雷达在不同波段下的探测深度#imgabs3#，计算星载激光雷达在该点处的最佳波段#imgabs4#，计算不同波段占优的比例#imgabs5#，评估星载海洋激光雷达最优波段，即最大#imgabs6#所对应的波长。本发明可以快速准确的计算激光雷达在不同波段下的探测深度，从而评估星载海洋激光雷达的最优波段。