摘要：為實(shí)現水面溢油目標的偏振遙感,選擇合適的波段和觀(guān)測角度,需要油膜的光譜偏振特性數據作支撐。在實(shí)驗室采用橢偏測量的方法,針對不同厚度機油油膜和純凈水作為背景樣本,測量了不同觀(guān)測角度下從紫外到近紅外波段(270~900nm)的鏡面反射光譜偏振參數:輔助角ψ和相位差Δ,并對在相同條件下油和水的測量結果作對比。分析表明除布儒斯特角附近位置外,不同厚度的油膜與水的起偏特性在各觀(guān)測角都存在差異。通過(guò)在45°入射角所測的ψ和Δ,得到水/油樣本的光譜折射率和消光系數,水折射率經(jīng)過(guò)偏移修正后,與Schiebener水折射率模型的標準差為3×10^-5。根據之前得到的油/水參數,對油膜在水背景的物理現象作薄油膜理想介質(zhì)層建模,用菲涅耳定律仿真自然光的鏡面反射,發(fā)現在全觀(guān)測波段相同入射光條件下油膜的反射光存在明顯的偏振度(DOP)或偏振角(AOP)光譜偏振可觀(guān)測性。模型與實(shí)際測量結果對比發(fā)現:在300~350nm仿真結果和實(shí)際測量相符,油膜的反射光偏振性質(zhì)趨近于油樣本;在350~550nm,油膜模型仿真結果比實(shí)驗的干涉效應更明顯,油膜實(shí)驗數據表明其光譜起偏性質(zhì)依然與油保持一致;在大于550nm直到近紅外波段,實(shí)驗干涉效應開(kāi)始顯著(zhù)。說(shuō)明油膜比油有更強的散射或吸收特性,辨識參數得到油膜的消光系數存在不同于油的隨波長(cháng)先變小后變大的性質(zhì)?？傊?利用光譜橢偏測量方法,通過(guò)多波段、多角度測量,分析液體樣本的光譜偏振特性和折射率等性質(zhì);偏振觀(guān)測的恰當角度與油/水的布儒斯特角有關(guān),在布魯斯特角之外的位置觀(guān)測,油膜的光譜橢偏角相較水都存在分辨能力;對小于200μm的薄油膜近紅外波段可重復性較差,而紫外和可見(jiàn)藍紫波段相比之下有很好的可重復性和區分性,更適合于對甚薄油膜表面種類(lèi)的遙感觀(guān)測。該實(shí)驗涉及的方法可以用于其他油種

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