Remote sensing of oil films on the sea surface

Influence of the sea state, lidar parameters and deviation of lidar optical system from vertical direction on the remote sensing of oil films on sea surface, is considered. Analytical expressions are obtained for lidar contrast "oil film-clear sea surface" at the lidar monostatic vertical and non-vertical sounding for processing algorithm which compares maximal values of echo-pulses. The calculation results for an angular dependence of the contrast "oil film-clean sea surface" and for the received power of echo-pulse are presented for different laser pulse durations and wind speeds. It is shown that the contrast "oil film-clean sea surface" can strongly decrease when an optical axis deviates from vertical direction, but the contrast is still a large value at small sounding angles, and the contrast value allows reliably detect oil films on sea surface for a wide range of the wind speeds, and the laser pulse durations at wavelengths 1.06 mkm and 10.6 mkm.

References

[1] Оптические методы спутниковой гидрофизики / Б.А. Нелепо, Г.А. Гришин, Ю.П. Киенко, А.Д. Коваль. - Киев: Наукова думка, 1986. - 157 с.

[2] Климкин В.М., Макагон М.М., Федорищев В.Н. Исследование загрязнения водной поверхности системы водоемов верхней Волги нефтяными пленками // Оптика атмосферы и океана. - 1994. - Т. 7. - № 4. - С. 450-454.

[3] Радиофизический мониторинг загрязнений природной среды / М.Л. Белов, В.А. Городничев, В.И. Козинцев и др. - М.: Аргус, 1994. - 107 с.

[4] Гуревич И.Я., Шифрин К.С. Отражение видимого и ИК-излучения нефтяными пленками па море // Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. - Новосибирск: Наука, 1979. - С. 166-176.

[5] Гардашов Р.Г., Гуревич И.Я., Шифрин К.С. Отражение оптического излучения от взволнованной морской поверхности, покрытой нефтяной пленкой // Оптика атмосферы и океана. - Баку: ЭЛМ, 1983. - С. 33-44.

[6] Кропоткин М.А., Шевелева Т.Ю. Лазерная локация нефтяных загрязнений вод. // Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. - Новосибирск: Наука, 1979. - С. 188-192.

[7] Дистанционный контроль верхнего слоя океана / В.М. Орлов, И.В. Самохвалов, М.Л. Белов и др. - Новосибирск: Наука, 1991. - 149 с.

[8] Элементы теории светорассеяния и оптическая локация / В.М. Орлов, И.В. Самохвалов и др. - Новосибирск: Наука, 1982, - 225 с.

[9] Сох С., Мunk W. Slopes of the sea surface deduced from photographs of sun glitter // Scripps. Inst. Oceanography. Bull. - 1956. - V. 6. No. 9. - P. 401-488.

[10] Tsai В.М., Gardner C.S. Remote sensing of sea state using laser altimeter // Appl. Opt. - 1982. - V. 21. - No. 21. - P. 3932-3240.