光源偏振对水体颗粒后向散射系数测量的影响

作     者：刘佳 龚芳 何贤强 朱乾坤 黄海清 LIU Jia;GONG Fang;HE Xian-qiang;ZHU Qian-kun;HUANG Hai-qing

作者机构：卫星海洋环境动力学国家重点实验室国家海洋局第二海洋研究所浙江杭州310012 遥感与智能信息系统研究中心中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2016年第36卷第1期

页      面：31-37页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 070701[理学-物理海洋学] 

基　　金：国家科技支撑计划项目(2013BAD13B01) 国家(863计划)课题(2014AA123301) 国家自然科学基金项目(41322039,41271378,41321004) 全球变化与海气相互作用专项项目(GASI-03-03-01-01)资助 

主　　题：偏振 后向散射系数 固有光学特性 水色遥感 

摘      要：颗粒后向散射系数是水体主要的固有光学特性,也是海洋水色的决定因子和海洋水色卫星遥感反演的基础参数。当前,利用光学仪器现场原位测量是获取水体颗粒后向散射系数的主要方法。由于光源自身和仪器光路中镜面反射和折射,其出射光源可能存在一定的偏振,进而会影响水体后向散射系数测量的精度。目前,关于水体后向散射系数测量仪器的光源偏振性及其对颗粒后散射系数测量精度影响的研究尚为空白。针对该问题,以应用广泛的水体后向散射测量仪HydroScat6（HS-6）为例,对其出射光源的偏振特性进行了系统测量,并进一步开展了光源偏振对水体颗粒后向散射系数测量精度影响的实验研究。结果表明,HS-6六个光学通道除590nm通道出射光源偏振度略低外（~15%）,其他通道出射光源中心波长偏振度均在20%~30%。因此,HS-6出射光源具有显著的偏振特性。光源偏振对颗粒后向散射系数测量具有不可忽略的影响,且影响程度随着波段,线偏振角度及悬浮泥沙浓度而变化。不同悬浮泥沙浓度下,光源偏振引起的420,442,470,510,590和670nm六个波段的平均偏差可达15.49%,11.27%,12.79%,14.43%,13.76%,12.46%。因此,利用光学仪器现场测量颗粒后向散射系数需要考虑光源偏振的影响,并需尽可能降低出射光源的偏振度。