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4. 大气成分成像实验以及结果分析 21
4.1实验仪器及过程简要介绍 21
4.2实验成像图像 22
4.2.1晴朗天空大气气体成分的标准成像 22
4.2.2加入气溶胶大气气体成分的对比成像 23
4.2.3实验结果具体对比 25
4.3实验结果分析及结论 28
4.3.1实验误差分析 28
4.3.2实验结论 32
4.4实验中遇到的问题以及解决方案 32
4.5本系统与其他性能比较 33
4.6本章小结 34
结 论 35
致 谢 37
参考文献38
1. 前言
1.1研究目的
近年来，随着我国经济的快速发展，尤其是重工业产业的发展，全国范围内二氧化硫，一氧化碳，一氧化碳等污染气体的含量居高不下，导致了一些气候问题，如酸雨，雾霾等频繁的发生，严重影响到人们的正常生活。环境问题成为了我国发展面临的主要问题之一。区域环境复合污染的出现，又使得大气成分成为环境监测领域的热点问题而备受关注。 大气污染的监控和治理迫在眉睫。为了更好的了解我国现在的环境情况，找出环境问题的根源并且更好地治理，大气气体成分的探测和分析就显得尤为重要。为了探测观察进而分析环境中污染气体的变化和对环境的影响，就需要测定它的浓度。想要区分不同的污染类型加以治理，就要在一定范围内设置若干大气成分监测点，组成一系列的监测网络，探测到大气中究竟有哪些成分和污染的程度等，并据此制定相应的防治对策。
除此之外，大气探测还可以通过探测大气中气溶胶的光学特征探测气候变化问题。形成云凝结核的主要原因是气溶胶气体，同时气溶胶也是影响着云光学特征和寿命的重要因素。因此，大气溶胶在某地区，甚至全球的气候变化中都起着巨大的作用。目前，可以利用偏振探测量技术从大气中获得更多的有用信息。用偏振探测技术可以探测大气气溶胶粒子的尺寸分布和天空中云的一些情况，这些因素都会影响大气的辐射，并对大气以及气象产生很大的影响。
目前对大气探测比较成熟的技术是偏振激光雷达探测。偏振激光雷达探测原理基于光的偏振特性和粒子对激光的散射特性。由偏振散射理论可知，大气中球形粒子对线偏振光的后向散射信号仍然是给定方向的线偏振光；对于非球形粒子，其后向散射信号除了有与入射光偏振方向相同的信号外，还有其正交分量，这就是粒子的退偏振效应。 退偏振效应的大小依赖于粒子的大小、形状分布、折射率等。偏振雷达探测大气技术近年来发展迅速但同时还存在一些缺陷，偏振天气雷达信号测量不仅与水成物特性有关，还与发射波的偏振状态，雷达系统本身的方案、算法、精度等紧密相关，这会导致偏振参量测量存在明显的差异。
非直观成像在最近几年出现并且飞速发展。设计各向异性照相系统 ，搭配不同的镜头，可以实现不同功能的非直观成像，从而进行大气污染检测工作。非直观成像系统的操作，结构更为简单，可以弥补偏振激光雷达的一些缺陷，有十分大的发展前景。
1.2研究国内外现状
1.3论文结构以及研究内容
论文分为751章主要对用于大气成分成像分析的远焦和远心的非直观成像系统进行了设计，分析与研究。各章内容概述如下：
第一章“前言”，概述论文的研究目的、国内外发展现状、论文结构以及基本内容。