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海洋光学海洋物理学的分支学科海洋光学是海洋物理学的一个分支学科，它研究的是光在海洋环境中的传播和影响。
这个领域的研究非常重要，因为它影响着海洋的活动，而海洋为人类提供了大量资源、机遇和活动场所。
海洋光学分为海洋光学物理和海洋光学生物学两大部分。
海洋光学物理研究光在海洋中传播过程中发生的变化，分析水柱、海浪等影响光穿透的因素，以及这些变化对光穿透的影响，还会分析海洋水体本身是如何影响光穿透的。
海洋光学生物学研究的是生物体对海洋的吸收、反射和发射等光学性质的影响，以及光对生物体的行为、生长规律和发育的促进或抑制。
海洋光学的研究具有重要的应用价值。
可以用于海底矿产勘探，使用光学技术来识别和探测海底的特殊物质。
此外，它还可以用于海水的深度探测、水体污染检测、海床观测和地物识别。
时，海洋光学还可以应用于海洋生态研究、海洋灾害预警和气候变化研究。
为了改进海洋光学研究，国内外科研机构分别开发了一系列海洋光学仪器，其中包括海洋垂直光强仪、海洋地貌仪、海洋浊度仪等。
这些仪器可以用来监测海洋的物理化学参数、海洋表层物质的分布和传播特征等。
随着海洋光学研究的发展，未来这一领域的发展前景非常可观。
更先进的海洋光学仪器尚未开发出来，而海洋光学技术也在不断发展，这将有助于更精细地观测和分析海洋，为科学家提供更全面的海洋物理数据，帮助他们更精确地了解海洋的变化趋势。
综上所述，海洋光学是海洋物理学的一个分支学科，它研究的是光在海洋环境中的传播、影响及其对海洋生态的促进或抑制，其研究和应用具有重要的现实意义。
由于海洋光学的发展，未来的研究前景非常可观，可以为科学家提供更多的数据，帮助他们更精确地了解海洋的变化趋势。
海洋光学（Ocean Optics）是研究海洋中光的传播、相互作用和应用的一门学科。
它涉及到海水中光的吸收、散射、透射等多种光学现象，对于认识海洋的光学特性和开发海洋光学仪器具有重要意义。
本文将介绍海洋光学的原理，包括海水中光的传播规律、海水的吸收和散射特性，以及海洋光学在海洋科学和环境监测中的应用。
一、海水中光的传播规律海水是一种具有吸收、散射和透射能力的介质，其光学性质主要受水体成分和悬浮物的影响。
在海水中，光的传播受到多种因素的影响，包括入射光的波长、水质、水深等。
光在海水中的传播过程可以用光传播的基本原理来解释和描述，其核心是光的吸收、散射和透射。
1. 光的吸收：海水中的吸收主要是由水分子和溶解态和颗粒态有机物质引起的。
在可见光波段，蓝色光比红色光在海水中更容易被吸收，这也是海水呈现出蓝色的原因之一。
2. 光的散射：海水中的散射主要是由溶解和悬浮的微粒引起的。
根据散射光的波长和传播方向的不同，可以将海水中的散射分为瑞利散射、米氏散射和非选择性散射等不同类型。
3. 光的透射：海水对光的透射影响受到吸收和散射的共同作用，当光在海水中传播时，会发生吸收和散射现象，导致光强度逐渐减弱，直至最终衰减至无穷小。
二、海水的吸收和散射特性海水中的吸收和散射特性是海洋光学研究的重点之一。
海水中的吸收和散射过程不仅受到水质、水温、盐度等因素的影响，还受到气候、地理、季节等多种因素的影响。
1. 水质的影响：海水中悬浮物的浓度和颗粒的大小对光的吸收和散射起着重要作用。
一般来说，海水中悬浮物含量越高，光的吸收和散射就越明显。
2. 水温和盐度的影响：水温和盐度对海水的光学性质有一定影响，其中水温会影响到海水的折射率，而盐度对海水的透射性能产生一定的影响。
3. 天气和地理的影响：天气和地理因素也对海水的光学特性有一定影响，例如气候条件的变化、水深的不同，都会影响到海水的光学性质。
三、海洋光学在海洋科学和环境监测中的应用海洋光学的研究成果在海洋科学和环境监测领域有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 海洋物理学研究：海洋光学技术可以用于测量海水的透明度、悬浮物浓度、叶绿素浓度等参数，为海洋物理学的研究提供了重要的数据支持。
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载水下光学探测发展综述地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容一、水下探测技术发展现状光在水中传播，接收器接收的光信息主要由3 部分组成：从目标反射回来并经水介质光在水中传播，接收器接收的光信息主要由3 部分组成：从目标反射回来并经水介质吸收、散射损耗后的成像光束；光源与目标之间水介质散射的影响图像对比度的后向散射光；目标与接收器之间水介质散射较小角度并直接影响目标细节分辨率的前向散射光。
与大气成像技术相比，水下成像技术的研究重点就是减小水介质所具有的强散射效应和快速吸收功率衰减特性对水下通信、成像、目标探测所造成的影响。
目前主要有几种成像技术在实际中得到应用且达到较好的工作效果，它们的工作原理和技术特点如下所述。
1 同步扫描成像同步扫描技术是扫描光束(连续激光)和接收视线的同步，利用的是水的后向散射光强相对中心轴迅速减小的原理。
该技术采用准直光束点扫描和基于光电倍增管的高灵敏度探测器的窄视域跟踪接收。
如图1，激光扫描装置器使用窄光束的连续激光器, 同时使用窄视场角的接收器, 探测器与激光扫描装置分开放置，这样使得被照明水体和接收器视场的交迭区域尽量减少, 从而让后向散射光尽量少地进入接收器中,再利用同步扫描技术, 逐个像素点探测来重建图像，有效地提高成像的信噪比和作用距离。
美国Westinghouse 公司为美国海军生产的一种机械同步扫描SM2000 型水下激光成像系统, 其成像距离是普通水下摄像机的3 ～5 倍，有效视场可达70°，在30m 作用距离上可分辨25mm 量级的图像。
该系统的有效视场大约为距离选通技术的5 倍, 成像质量(即分辨率)也比距离选通好。
物理海洋学中的海洋光学与光传输研究物理海洋学是一门研究海洋中各种物理现象的学科，其中包括了海洋光学的研究。
海洋光学是研究海洋中光的传播和相互作用的学科，广泛应用于海洋遥感、海洋生物学、海洋气候学等领域。
本文将介绍物理海洋学中的海洋光学与光传输研究的主要内容和应用。
一、光在海洋中的传播特性海洋是一个光学透明的介质，其中的水分子对光的传播有重要影响。
海水中的溶解有机物、无机颗粒等会散射和吸收光线，导致海水的透明度下降。
光在海洋中的传播可以通过海洋光学理论来描述，该理论考虑了水分子的吸收、散射、反射等各种过程。
海洋光学的研究内容之一是光的波长特性。
光在海洋中的传播受波长的影响较大，不同波长的光在海水中的衰减程度不同。
蓝光的穿透深度比红光要大，这也是为什么海水呈现蓝色的原因之一。
此外，海洋中的颗粒和溶解有机物会对光的波长进行吸收，这也会导致不同波长的光在海洋中的传播差异。
二、海洋光学与海洋生物学研究的关系海洋光学和海洋生物学有着密切的联系。
海洋中的光环境对海洋生物的生长、繁殖、分布等具有重要影响。
光的强度、颜色和波长分布会直接影响浮游植物的光合作用和生物量的分布。
通过研究海洋光学，可以了解到海洋中的生物群落结构和功能。
海洋光学还可以通过光散射、吸收和辐射转移等过程来探测海洋中的浮游生物。
浮游生物具有自己的光学特性，如吸收和散射的光谱特征。
通过测量海洋中的光谱分布，可以间接推断出海洋中浮游生物的类型、密度和分布。
三、海洋光学在海洋遥感中的应用海洋光学在海洋遥感中有着广泛的应用。
海洋遥感是利用航空器或卫星上的传感器对海洋进行观测和监测的技术。
通过测量和分析海洋中的光谱数据，可以获取海洋的物理、化学和生物学信息。
海洋遥感中的一个重要参数是水体的颜色指数。
通过测量不同波段的反射率，可以计算出水体的颜色指数，从而判断海洋中的溶解有机物和悬浮颗粒的浓度。
这对于评估海洋生态环境和海洋污染具有重要意义。
此外，海洋光学还可以通过遥感方法研究海洋表面温度、海洋风场、潮汐和海洋环流等参数。
海洋光学hr4000 波长范围理论说明1. 引言1.1 概述海洋光学是研究海洋中的光传播和相互作用过程的科学领域。
随着技术的发展，人们对于海洋中光学现象的研究日益深入，更加重视海洋光学在环境监测、生态系统保护以及其他领域的应用。
本文主要介绍了hr4000波长范围在海洋光学研究中的理论说明。
hr4000是一种常用的光谱分析仪器，其宽广的波长范围使得其在海洋光学研究中具有重要意义。
本文将探讨hr4000的波长范围以及其对海洋研究所带来的意义。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行阐述。
首先，在引言部分我们将给出本文概述，并介绍文章结构。
接下来，在理论说明部分，将对海洋光学进行概述，并详细介绍hr4000波长范围。
然后，在实验与观测方法部分，将解释hr4000仪器原理、数据处理与分析方法以及光学参数计算模型。
接下来，在应用领域与案例研究部分，将分别介绍海洋生态系统研究、水质监测与环境保护以及其他领域中hr4000的应用案例。
最后，在结论与展望部分，将总结本文所述内容，并对未来发展提出展望和建议。
1.3 目的本文旨在介绍海洋光学中常用仪器hr4000的波长范围，并探讨它在海洋研究中的意义。
通过阐明hr4000的理论背景和应用案例，希望能够增加人们对于海洋光学研究的认识，并为相关领域的科学家和工程师提供参考和指导。
同时，也对未来该领域研究的发展方向进行了初步展望。
通过本文的撰写，可以深入了解hr4000波长范围在海洋光学中的理论知识，并为相关研究提供一定的思路和方法。
2. 理论说明2.1 海洋光学概述海洋光学是研究光在海洋中传播与与物质相互作用的科学。
海洋中存在着各种物质，如水体、浮游生物、溶解有机物等，它们对光的传播和吸收起着重要影响。
通过对海洋中光的辐射特性以及与物质相互作用的研究可以揭示海洋生态系统、气候变化等方面的信息。
2.2 hr4000波长范围介绍hr4000是一种常用于海洋光学研究的仪器，它具有广泛的波长范围。
海洋光学遥感器的辐射定标与数据真实性检验综述
陈清莲;唐军武
【期刊名称】《海洋技术》
【年(卷),期】1998(017)003
【摘要】遥感数据定量化应用遥感技术深入发展亟须解决的重要课题，对遥感器进行辐射定标，对遥感数据进行真实性检验的工作已在深入开展，本文介绍了国际关于定标／真实性检验的组织及分工概况，简要阐述了定标／真实性检验的概念与做法，着重讨论了与海洋光学遥感器有关的辐射定标／真实性检验，综述了国外在这方面的若干做法，并在我们工作的基础上提出了开展此项工作的几个关键问题及中能解决的途径。
【总页数】14页(P13-26)
【作者】陈清莲;唐军武
【作者单位】国家海洋局海洋技术研究所;国家海洋局海洋技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P715.7
【相关文献】
1.CBERS02B卫星CCD相机在轨辐射定标与真实性检验 [J], 巩慧;田国良;余涛;顾行发;高海亮;李小英
2.HY-1卫星水色扫描仪的辐射定标与真实性检验 [J], 陈清莲;李铜基;任洪启
3.通道式可见光近红外卫星遥感器辐射定标方法综述 [J], 王敏;何明元;张水平;陈晓颖;邱敏
4.空间红外光学遥感器辐射定标技术综述 [J], 薛闯
5.中国地级市GDP数据的真实性:基于NPP-VIIRS夜间灯光数据的检验 [J], 秦永;刘凯敏
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海洋水色成像仪综述-历史与未来第一篇：海洋水色成像仪综述-历史与未来海洋水色遥感器发展趋势初探胡杨 14213376 水文学及水资源引言海洋水色遥感是指利用地球轨道卫星上搭载的遥感仪器获得的海洋表层离水辐射亮度研究海洋现象或海洋过程的新兴遥感技术。
海洋水色遥感的原理是通过卫星传感器接收信号的变化, 来反演水体中引起海洋水色变化的各种成分的含量, 如叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、可溶有机物含量等[1]。
通常, 我们按照其光学性质的不同, 把海水分为一类水体(开阔大洋)和二类水体(近岸海域)。
一类水体的水色主要由浮游植物及其伴生生物决定, 二类水体的光学成因则比较复杂, 但它也是水色探测的重点。
因为它与人类关系最密切, 受人类的影响也最强烈。
遥感技术是唯一一种能够在全局视野上监测海洋的技术手段, 通过它监测和研究一类水体和二类水体的水色, 并结合海面风场、温度场、洋流、海面波浪等数据, 人类能够更好地了解海洋并及时认知到海洋的动态变化。
正因为如此,近几年的海洋水色遥感技术方兴未艾, 被广泛地应用到气象预报、渔业规划、环境监测及领土划分等领域[2]。
海洋水色遥感起始于1978年美国国家宇航局的海岸带彩色扫描仪(CZCS)的成功发射。
尽管CZCS作为一次实验性质的尝试只有一年的工作计划, 但直到1986年之前, 它都持续提供着有实用性的数据[3]。
随后, 到了上个世纪90年代中后期, 人类又陆续发射了模块式光电扫描仪(MOS)、海洋水色温度扫描仪(OCTS)、地球反射偏振和方向性探测仪(POLDER)和海视宽视野传感器等。
这些传感器的发射与应用使得人类对于海洋水色的探测逐渐变得成熟起来[4]。
进入21世纪后, 人类面临着愈来愈大的环境挑战, 并由此带来了认识海洋和研究海洋的迫切需要。
在此背景下, 遥感技术在海洋水色探测方面的应用越来越广泛, 一大批先进的海洋水色遥感器被搭载在了卫星平台上。
比较有代表性的有美国Aqua和Terra卫星平台上的中分辨率光谱成像仪(MODIS)、欧洲Envisat1卫星平台上的中等分辨率成像频谱仪(MERIS)、日本ADEOS2卫星平台上的全球成像仪(GLI)、印度遥感卫星IRS平台上的海洋水色监测仪(OCM)、韩国多功能卫星Kompsat平台上的海洋多光谱扫描成像仪(OSMI)以及中国台湾福卫一号上的海洋水色照相仪(OCI)[5]。
海洋光学的应用
海洋光学是以光的特性为主要研究对象的研究。
它是探索海洋生态环境及海底矿产资源的
重要科学手段，其理论与应用有着广泛的范围。
海洋光学主要被应用到海洋综合观测、海
洋工程勘察、海洋调查和海洋灾害防范等领域。
首先，海洋光学可以用来研究表面海水的不同参数。
研究海水的成分，了解海洋的温度和
溶解氧的分布及其与海洋环境的关系是非常重要的，特别是当我们处在改变的气候条件下时。
海洋光学可以通过分析光的吸收、散射的特性，检测海洋中这些成分的含量及其分布，从而得到全球水下生态状况的精确反映。
其次，海洋光学可以用来探测海底矿物资源。
海底矿产资源的探索是很有必要的一步，海
洋光学可以通过光的吸收特性来确定海底矿物的位置和数量。
此外，海洋光学还可以用来
探测海洋的水体结构，从而确定水底矿物资源的分布。
最后，海洋光学可以用来监测海洋灾害和污染。
海洋污染是全球环境及人类健康的严重威胁，有效进行海洋污染监测与防范非常必要。
海洋光学可以通过测量海洋中物质和污染物的吸收特性来识别污染源，实时监测海洋环境的污染状况，从而采取合理的应急措施。
可以看出，海洋光学是研究海洋生态环境、海底矿产资源、监测海洋灾害和污染的重要科
学手段，它的应用能够为我们了解海洋世界提供有效的方法和指导，从而为保护海洋生态环境和可持续使用海洋资源提供有力的技术支持。
海洋光学综述海洋光学是研究海洋的光学性质、光在海洋中的传播规律和运用光学技术探测海洋的科学。
它是海洋物理学的分支学科，又是光学的分支学科。
光电子学方法是海洋光学测量的主要手段，基础研究中包括实验和理论两方面。
实验方面主要运用现场和实验室的测量方法进行海洋光学性质的研究。
一、发展简史早在19世纪初，就有人用透明度盘目测自然光在海中的铅直衰减。
从19世纪末开始，海洋学家才比较注意研究海洋的光学性质，并结合海洋初级生产力的研究，用光电方法测量海洋的辐照度。
到了20世纪30年代，瑞典等国的科学家设计制造了测定海水的线性衰减系数、体积散射系数和光辐射场分布的海洋光学仪器，进行了一系列现场测量。
从第二次世界大战后到60年代中期，是海洋光学的发展时期：1947～1948年，瑞典科学家在环球深海调查中（“信天翁”号），首次将海洋光学调查列入重要的海洋调查计划，测量了辐照度、衰减和散射等；1950～1952年，丹麦人在环球深海调查中，致力研究了重要海区的初级生产力和光辐照之间的关系；1957～1958年，在国际地球物理年(IGY)的调查中，测量了北大西洋的水文要素和光学参数，并研究其相互的关系。
美国、苏联、法国等国，相继建立了实验基地，详尽研究了海水固有光学性质和海洋表观光学性质之间的关系；美国R.W.普赖森多费尔提出了比较系统的海洋光学理论，发展了海洋辐射传递理论；一些学者对水中能见度理论、海洋光学测量模型、光辐射场与海水固有光学性质之间的关系，进行了比较系统的研究。
60年代中期以后，随着近代光学、激光、计算机科学、光学遥感和海洋科学的发展，海洋光学得到了进一步的发展，特别是结合信息传递的要求，用蒙特卡罗方法较好地解决了激光在水中的传输、海面向上光辐射与海水固有光学性质之间的关系等问题，使海洋光学从传统的唯象研究转入物理的和技术的研究。
二、研究内容（一）基础研究包括实验和理论两方面。
实验方面主要运用现场和实验室的测量方法进行海洋光学性质的研究。
可见光波段是能透入海中的电磁波的主要波段，其传播规律决定于海洋水体的散射和吸收等性质。
各海区的光学性质和海洋水体的组分密切相关，因此海洋光学调查是研究区域海洋光学性质的主要手段。
在理论研究方面，海洋辐射传递理论是海洋光学的主要理论基础，从辐射传递方程出发，主要运用随机模拟方法和蒙特卡罗法，建立各种辐射传递模型，包括分层结构海洋水体、均匀海洋水体、海洋－大气系统、窄光束水中传输等模型、规律。
（二）海面光辐射研究主要研究日光射入海洋后，经过辐射传递过程所产生的、由海洋表层向上的光谱辐射场。
它是光学遥感探测海洋的主要信息来源，是建立光学海洋遥感模型的重要依据。
（三）水中能见度主要研究水中的视程和图象在水中的传输问题。
由海洋辐射传递方程出发，可导出水中对比度传输方程和水中图象传输方程，用以研究水中的图象系统。
（四）激光与海水的相互作用主要研究激光在水中受到的散射、吸收及其所遵循的传输过程。
70年代以后对海水激光荧光和海水受激拉曼散射的研究，为激光测水深、海水的化学分析和海洋的温度、盐度按深度的分布，打下了基础。
（五）海洋水体的光学传递函数用线性系统理论研究海洋水体对光的散射和吸收的过程。
主要研究海水点扩展函数、海水光学传递函数与海水固有光学参数的关系。
它是建立海洋激光雷达方程和水中图象系统质量分析的重要依据。
基本参数性质太阳和天空辐射通过海面进入海中所形成的海洋辐射场分布，主要表现为辐亮度分布、辐照度衰减、辐照比和偏振特性等所有与辐射场有关的光学性质。
⒈衰减长度(AL)单色准直光束通过海水介质，辐射能呈指数衰减变化。
海水的体积衰减系数是波长的函数，通常认为近岸海水的光谱透射窗口（即在此波段，光在海水中的衰减最小，透射最大）为0.520um，体积衰减系数约为0.2～0.6m，其衰减长度约为1.2～5m。
大洋清洁海水的光谱透射窗口为0.480um，体积衰减系数约为0.05m，其衰减长度约为20m。
⒉辐亮度(L)表示单位立体角dΩ和单位发射面积dA发出的辐射通量，L=d2F/dAcosθdΩ。
θ是光束与dA的法线的夹角。
水中的辐亮度分布由海洋辐射传递方程来决定。
辐亮度沿深度z的变化，由垂直衰减系数к所决定。
射到海面的日光中大约50%是红外辐射，其中大部分被水深一米以内的表层所吸收，所以在水下测得的太阳光谱的峰值正好处于对海水有最大透射率的蓝绿光附近，虽然它们的入射功率还不到太阳总入射功率的1/10，却是水下光谱的主要成分，甚至在水深600米处还能用光电法测到。
水下能见度主要依赖这段光谱，它对水下动物是很重要的。
实测表明：水下太阳垂直平面内的辐亮度角分布随深度而变化，在表层有明显的峰值，随深度增加，峰值减小，最大值逐渐移向天底角，深度达20个衰减长度后，辐亮度趋于对称的极限分布，此时辐亮度衰减系数к趋于极限值k，k 与方向无关，且小于μ值。
因而渐近极坐标曲面就是一个围绕垂轴旋转、偏心率为k/μ的椭球。
k/μ只取决于固有光学性质，与大气光学状态和海况无关。
普赖森多费尔在标量辐照度衰减系数к0为常数的假设下，用辐射传递理论完成了渐近分布存在性的数学证明。
⒊辐照度(E)表示入射到无限小面元上的辐射通量dF与该面积之比。
辐照度随深度z 的增加而按指数律衰减，以海平面为基准，法线向上的单位面元上接收到的辐射通量，称为向下辐照度Ed；法线向下的单位面元上接收到的辐射通量，称为向上辐照度Eu，它们的分布与太阳高度角、光的波长和海水深度有关。
一般海区表层水的Ed的极大值处于波长为480～500nm处。
在大洋水中，随深度的增加，此峰值移向465nm。
在悬浮颗粒和黄色物质较多的混浊海区，由于选择吸收的结果，使极大值移向绿光。
辐照度在海洋深层(100～500m)的光谱分布只局限于很窄的蓝光区，其向下辐照度的衰减系数кd也趋于常数，约为0.03。
特别令人注意的是，对海洋初级生产力有重大影响的上升流区域，浮游植物富集，кd的光谱分布和叶绿素的光谱吸收曲线十分相似。
称为辐照比(反射比)。
R 值随波长、海水的混浊度和深度而变化，一般为1～10%。
天空光是部分偏振的，太阳的直射光是非偏振的，然而经海面折射进入海水后，随其天顶角的增大而产生部分偏振。
当透射光被海水和悬浮颗粒散射时，它的偏振分布会有很大的变化。
太阳方位角不同时，垂直面上的偏振分布不同。
偏振度随着深度的增大而逐渐减小，到达辐亮度极限分布的深度后，偏振度也达到极限值。
研究方向⒈海洋光学遥感海洋光学遥感的主要途径是从宇宙飞船或卫星上拍摄海洋的照片或利用星载激光雷达进行探测，包括利用可见光对海洋进行多光谱摄影，以及红外与微波波段的观察。
400-600nm波段的可见光遥感能够根据某海区上空的云量变化推断大气环流季节交替的具体时间、从云的分布推断该海区水温的水平和垂直结构；600-700nm波段可以观测到水中沉积物的输送和废物排放入海的现象；红外波段可以用来观测厚度约为1m的海洋表面水温。
海洋光学遥感能够实现对海洋水色、海洋环境、海洋动力过程和初级生产力等海面瞬间信息的大范围监测以及长达数年至几十年的长序列海洋数据采集，对维护海洋权益、防灾减灾、海洋资源管理与开发等方面都具有重要的战略意义。
⒉水下光学成像水下光学成像技术是认识海洋、开发利用海洋和保护海洋的重要手段和工具，具有探测目标直观、成像分辨率高、信息含量高、图像质量好、画幅速率高、体积小等优点。
该技术已经被广泛的应用于水中目标侦察/探测/识别、水下考古、海底资源勘探、生物研究、水下工程安装/检修、水下环境监测、救生打捞等领域。
由于水体对光能量的高吸收特性和水中微粒对成像光束的散射，成像距离一直都是制约水下成像技术发展的瓶颈。
为了克服水下恶劣环境对成像的影响，实现远距离和高质量的水下成像，人们提出了水下主动照明成像、水下距离选通成像、水下激光扫描成像。
水下主动照明成像主要为了解决水下环境对成像光束的高损耗问题，一般使用532nm左右波长的激光对成像空间进行人工主动照明，在高损耗的情况下保证成像回波信号的绝对能量。
主动照明在增强成像光束能量的同时，也会产生大量的后向散射光，影响成像质量。
因此，一般水下照明系统采用成像与照明分离布局，以减少后向散射对成像的影响。
水下距离选通成像技术有效降低了后向散射光对成像质量的影响。
对于主动脉冲照明，后向散射光和目标反射光到达成像接收器件具有时间差。
距离选通成像技术通过控制成像快门的开闭，将非目标反射光束到达时间段的光束隔离在接受器件之外，只接收目标反射光束到达时间段的光信号，达到排除杂散光干扰，提高接收数据的信噪比的目的，进而增加成像距离和提高成像质量。
理论上该技术的成像距离最远可达到4－6倍衰减长度，该技术单次成像只能获取预设好距离的目标，如对其他距离成像则需重新设置快门。
水下激光扫描成像技术通过线扫描或点扫描的方式对目标进行采样，然后将采样信号按位置拼接得到目标的灰度图像。
由于照明激光能量更为集中，单位面积的目标反射能量更高，使用该方法成像能有效的增加回波信号的强度，从而增加成像距离。
理论上，点激光扫描成像技术最大作用距离能达到10倍衰减长度。
但是由于水体对准直光束的扩散作用和系统硬件的限制，其成像分辨率较水下距离选通成像技术低。
同时由于其多次采样的原因，采样时间较长。
基于压缩感知理论的水下成像也称为水下软距离选通成像，与传统的距离选通技术相比，该技术同样利用杂散光和回波信号光的非同时性来排除杂散光对成像的影响。
但不设置距离选通快门等硬件，而是利用水下压缩感知单像素相机系统只有一个接收器，接收器件的采样频率可以达到10Hz ，对激光照明脉冲发射后的回波信号全程接收。
采样接收到的是时间序列回波信号，不同距离的回波信号被按时间顺序接收。
需要对哪一距离的目标成像，则将每一采样序列中对应时间的数据提取出来，组成压缩感知采样值向量。
将该向量代入重构算法中即可计算出相应距离的图像。
相比于水下距离选通成像方法，该技术成像距离可提高1倍；相比于水下激光扫描成像技术，该技术采样数量少60%~90%，大大降低了系统硬件的成本和难度。
该技术具有成像灵活、系统简单、成本低廉和系统误差小等诸多优点。
⒊光纤水听技术光纤水听器是以光纤作为传感和信号传输媒介的新一代先进水声探测声纳装备。
光纤水听器具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐恶劣环境、水下无电、体积小、重量轻、易于组成大规模阵列等特点，是先进光纤光电子技术与水声工程技术交叉融合形成的新兴技术。
按照传感原理不同，光纤水听器可以分为相位调制型光纤水听器和波长调制型光纤水听器。
干相位调制型光纤水听器的水声敏感部分为光纤干涉仪，当声压作用在干涉仪上时，信号臂长度发生改变，导致干涉仪输出光信号的相位发生改变，通过检测相位的变化就可以得到水声信号的强度和频率信息。
