[block id=”bo-sung-1″]

Giới thiệu về LiDAR
2 – Ứng dụng của LiDAR trong việc đo sol khí
2.1 – Sol khí là gì ?
2.2 – Phương pháp đo
2.3 – Kết quả

tieu_luan_ung_dung_cua_lidar_trong_viec_do_cac_sol_khi_trong

pdf19 trang | Chia sẻ: duongneo | Ngày: 31/07/2017 | Lượt xem: 1700 | Lượt tải: 0download

Bạn đang xem nội dung tài liệu Tiểu luận Ứng dụng của Lidar trong việc đo các Sol khí trong khí quyển trái đất, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

1TIỂU LUẬN :
Trường ĐH KHTN TPHCM
Bộ môn VẬT LÍ ỨNG DỤNG
Chuyên ngành QUANG HỌC
HVTH : Nguyễn Thị Hà Trang
2NỘI DUNG
1 – Giới thiệu về LiDAR
2 – Ứng dụng của LiDAR trong việc đo sol khí
2.1 – Sol khí là gì ?
2.2 – Phương pháp đo
2.3 – Kết quả
31 – Giới thiệu về LiDAR
 LiDAR ( Light Detection And Ranging) là thuật ngữ chỉ một
công nghệ viễn thám mới, chủ động, sử dụng các loại tia
laser để khảo sát đối tượng từ xa.
 LASER + Hệ thống thu nhận dữ liệu = LiDAR
Khối phát Khối thu
Ánh sáng bị phản xạ hoặc
tán xạ ngược
41.1 – Laser
 LiDARs khai thác các tính chất cơ bản của ánh sáng
laser để thực hiện những phát hiện chính xác.
 Tính chất cơ bản của laser
o Độ đơn sắc cao
o Độ định hướng cao  có thể chiếu đi rất xa.
o Độ chói (mật độ phổ) rất cao (độ tập trung tia sáng rất cao)
o Ánh sáng phân cực
1 – Giới thiệu về LiDAR
51.1 – Laser
1 – Giới thiệu về LiDAR
61.2 – Sự tán xạ ánh sáng
 Tán xạ Rayleigh
 Tán xạ Mie
 Tán xạ Raman
 Sự huỳnh quang
1 – Giới thiệu về LiDAR
 Mie tán xạ LIDAR: đo các sol khí ở tầng đối lưu.
 Rayleigh tán xạ LIDAR : đo mật độ và nhiệt độ của không
khí ở tầng trung lưu.
 Raman tán xạ LIDAR : đo những thành phần thiểu số như
hơi nước, N2,O3, đo nhiệt độ không khí.
 Huỳnh quang LIDAR: nhận biết và đo mật độ khí ở tần
trung lưu.
 Differential absorption LIDAR (DiAL) : nhận biết và đo mật
độ phân tử khí
 Doppler LIDAR : đo hướng gió và tốc độ gió
Các phương pháp đo của LIDAR:
81 – Giới thiệu về LiDAR
1.3 – Một số ứng dụng của LiDAR :
o Trong lâm nghiệp
o Lập bản đồ ngập úng
o Lập bản đồ địa hình đáy biển
o Lập bản đồ giao thông
o Đo khoảng cách, tốc độ xe
o Trong môi trường : đo đạc các thông số của khí
quyển Trái Đất
o
92 – Ứng dụng của Lidar trong việc đo sol khí
trong khí quyển Trái Đất
 Các thông số khí quyển có thể đo được với kỹ thuật LiDAR:
o nhiệt độ
o áp suất
o mật độ độ ẩm (hơi nước tập trung)
o tốc đô gió
o nồng độ các khí trong khí quyển (ozone, khí lưu huỳnh, khí
mê-tan, …)
o nồng độ các chất ô nhiễm (nồng độ bụi, nguyên tử kim
loại..) : sol khí (aerosol)
10
2 – Ứng dụng của Lidar trong việc đo sol khí
trong khí quyển Trái Đất
2.1 – Sol khí là gì ?
– Sol khí là các phần tử nhỏ lơ lửng trong khí quyển.
– Kích thước của sol khí :
– Tác hại của sol khí :
 Làm thay đổi khí hậu.
 Gây ra những căn bệnh nghiêm trọng ở người, đặc
biệt là bệnh liên quan đến hệ hô hấp.
 Gây hại cho hệ thực vật, làm giảm năng suất mùa vụ.
 Gây ra hiện tượng sương khói (smog).

11
2 – Ứng dụng của Lidar trong việc đo sol khí
trong khí quyển Trái Đất
 Hệ thống LiDAR
cơ bản bao gồm :
• Bộ phát
• Bộ thu
• Thiết bị điều khiển
2-2. Phương pháp đo
12
Hệ LiDAR sol khí đo đạc mật độ sol khí bằng cách phát đi xung ánh sáng
và đo ánh sáng tán xạ bởi các hạt ở những khoảng cách khác nhau. Ánh
sáng tán xạ từ những khoảng cách này đến máy thu với thời gian khác
nhau cho phép ta xác định khoảng cách từ điểm tán xạ đến hệ LiDAR.
14
2 – Ứng dụng của Lidar trong việc đo sol khí
trong khí quyển Trái Đất
2
0
, . . , .exp 2 ,
2
R
o
O Rc
P R P A R r dr
R
Phương trình cơ bản của LiDAR
P0: công suất của laser xung được phát đi
τ: độ rộng của laser xung
A : diện tích mặt kính thiên văn
η: hiệu suất của hệ
β: hệ số tán xạ ngược ,
α: Hệ số suy giảm
, , ,mol aerR R R
, , , ,, , , , ,mol sca mol abs aer sca aer absR R R R R
2 – Ứng dụng của Lidar trong việc đo sol khí
trong khí quyển Trái Đất
2.3 – Kết quả
Với thiết bị đo :
Laser : Big Sky Ultra CFR Nd : YAG
20Hz
1064nm – 20mJ
532nm – 12mJ
355nm – 7mJ
Đường kính chùm tia : ~3mm
Độ phân kỳ : 1.5mrad – 1064nm
1mrad – 532nm
Kính viễn vọng : Meade ETX125
đường kính 12.7cm
17
2.3 – Kết quả
Với thiết bị :
Pulsed laser source : Nd: YAG
Wavelength : 1064, 532 and 355 nm*
Energy / pulse :
110/55/65 mJ @ 1064/532/355nm
Pulse duration : 8 ns
Repetition rate : 10 – 20 Hz
Laser beam diameter (expanded) : 45 mm
Laser beam divergence : <0.3 mrad
18
2 – Ứng dụng của Lidar trong việc đo sol khí
trong khí quyển Trái Đất
2.3 – Kết quả
19

[block id=”bo-sung”]

Từ khóa: Tiểu luận Ứng dụng của Lidar trong việc đo các Sol khí trong khí quyển trái đất

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *