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龙图腾网获悉长江生态环保集团有限公司申请的专利基于光子计数激光雷达的开放水体叶绿素a浓度剖面探测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119620102B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411872137.6，技术领域涉及：G01S17/88；该发明授权基于光子计数激光雷达的开放水体叶绿素a浓度剖面探测方法是由程昊;黄涛;刘俊锋设计研发完成，并于2024-12-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于光子计数激光雷达的开放水体叶绿素a浓度剖面探测方法在说明书摘要公布了：一种基于光子计数激光雷达的开放水体叶绿素a浓度剖面探测方法，用于精确获取水体中叶绿素a的剖面浓度分布。结合ICESat‑2光子计数激光雷达数据与MODIS卫星遥感影像，利用蒙特卡洛模拟技术对光子传播过程进行建模，计算水体中光子的能量衰减和散射特性，进一步推导出消光系数和后向散射系数，并根据这些参数反演叶绿素a浓度分布。通过精确模拟光子在水体中的传播过程，考虑水体的光学特性与环境因素，能够提供高精度的水体叶绿素a浓度剖面数据。利用MODIS遥感数据进行辅助，进一步提高了反演结果的准确性与可靠性，能够在不同开放水体区域内实现精确的叶绿素浓度探测。适用于海洋、湖泊、河流等水体的叶绿素浓度监测，并为水体生态环境评估提供了科学依据。

本发明授权基于光子计数激光雷达的开放水体叶绿素a浓度剖面探测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于光子计数激光雷达的开放水体叶绿素a浓度剖面探测方法，其特征是，包括如下步骤： 步骤1，获取光子点云数据，采用ICESat-2卫星激光雷达获取光子点云数据，通过已知的激光波长来估算每个光子的能量； 步骤2，获取MODIS叶绿素浓度数据，采用MODIS遥感卫星获取研究区域的叶绿素浓度数据进行辅助； 步骤3，初步叶绿素浓度估计，采用MODIS数据，模拟初步的水体叶绿素浓度分布，并为后续的反演提供假设值； 步骤4，计算系数，包括计算水体的吸收系数、计算水体的散射系数和计算消光系数； 步骤5，光子初始化、光子传播与距离更新和光子能量衰减； 步骤6，数据清洗与筛选； 步骤7，光子散射模拟，每次光子与水体中的颗粒发生散射时，光子的传播方向会根据散射相函数随机更新； 步骤8，计算剖面总光子数和计算后向散射光子数； 步骤9，后向散射系数的计算，后向散射系数是单位体积内向后散射光子的数量； 步骤10，叶绿素浓度反演； 在步骤1中，ICESat-2的ATLAS激光雷达使用532nm，即的波长，通过以下公式计算每个光子的能量： ； 其中：h是普朗克常数,；c是光速,；λ是激光的波长,； 在步骤5中，光子初始化，从激光雷达发射个光子，初始化每个光子的发射位置和发射方向；初始方向固定，在二维空间内均匀分布； 光子传播与距离更新，每个光子在水体中传播时，传播距离由消光系数决定： ；其中R是均匀分布的随机数，是深度z处的消光系数； 光子能量衰减，每次光子传播时，光子的能量E会根据消光系数衰减：；其中：为传播前的光子能量；为传播后的光子能量； 在步骤10中，根据模拟得到的后向散射系数和消光系数，通过经验公式反演水体中的叶绿素浓度：；其中：C和k是通过实验数据或标定得到的经验系数，反映了后向散射系数与叶绿素浓度之间的关系。

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