CN110006849B - 一种获取气溶胶消光系数的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种获取气溶胶消光系数的方法和装置，其中的方法包括：在激光雷达的探测路径上设置多个等距分布的标识点，并将至少一个标识点作为测量点；在测量点处使用大气积分浊度仪测量得到气溶胶消光系数与后向散射系数；根据测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，以及气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，计算得到大气修正参数；使用激光雷达将激光脉冲沿探测路径发射到大气中，测量得到各个标识点处的后向散射光的强度；根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。应用本发明可以精确地计算出气溶胶消光系数。

Description

一种获取气溶胶消光系数的方法和装置
技术领域
本申请涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种获取气溶胶消光系数的方法和装置。
背景技术
随着工业污染的加剧，雾霾天气频繁出现，空气污染已经严重影响到人类身体健康。因此，空气质量的检测变得尤为重要，对空气中得颗粒物进行监测、分析和研究已经成为当前环保工作的重点。
按照空气动力学的直径大小，大气颗粒物可分为：(1)直径小于100微米的总悬浮颗粒物(简称TSP)；(2)直径小于10微米的可吸入颗粒物；(3)直径小于2.5微米的细颗粒物。其中，细颗粒物PM2.5可以长时间悬浮在大气中，其对空气质量和能见度等有重要的影响。
与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5的粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(如重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长，移动距离远，因此对人体健康和大气环境质量的影响相对更大。
在现有技术中，通常会使用激光雷达对空气中的颗粒物进行检测。当前传统的激光雷达是将激光器产生的激光束发射到大气中，激光在大气中传输时，遇到空气分子、气溶胶等成分便会发生散射、吸收等作用；散射中的小部分能量——后向散射光落入接收望远镜视场被接收。通过对接收的后向散射光的能量数据进行数据解算，即可获得大气特性。
在现有技术中，进行数据解算的方法大致有三种：(1)斜率法；(2)Klett法；(3)Fernald法。但是，现有技术中的这三种方法都有其弊端，例如：
1)斜率法是假定大气为均匀大气作为条件，但实际情况中很难出现这种天气，所以这种方法很难达到很高的精度，且只能在水平方向上解算使用。
2)Klett法只考虑单一成分，也就是只能在气溶胶浓度大的情况下使用，且假定反射和消光系数之间满足β＝B·αk，因此该方法只能在高浓度天气使用，局限性较大。
3)Fernald法假设某一高度上(5KM左右)的颗粒物散射系数和消光系数接近某一固定值，并认为大气消光系数与后向散射系数的比为8π/3，但实际情况却未必符合上述条件，且这种方法只能是在垂直方向上解算使用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种获取气溶胶消光系数的方法和装置，从而可以精确地计算出气溶胶消光系数。
本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种获取气溶胶消光系数的方法，该方法包括：
将激光雷达所在的位置作为原点，在激光雷达的探测路径上设置多个等距分布的标识点，并将至少一个标识点作为测量点；
在测量点处使用大气积分浊度仪测量得到该测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数；
根据测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，以及气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，计算得到大气修正参数；
使用激光雷达将激光脉冲沿探测路径发射到大气中，测量得到各个标识点处的后向散射光的强度；
根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。
可选的，气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式为：
Figure BDA0002048747960000031
其中，βn为第n个标识点处的后向散射系数，αn为第n个标识点处的气溶胶消光系数，A为第n个标识点处的大气修正参数。
可选的，根据以下公式计算第n-1个标识点处的气溶胶消光系数：
Figure BDA0002048747960000032
其中，In和In-1分别为第n个标识点处和第n-1个标识点处的后向散射光强度，αn和αn-1分别第n个标识点处和第n-1个标识点处的气溶胶消光系数，A为第n个标识点处的大气修正参数。
可选的，相邻的两个标识点之间的间隔距离为15米。
本发明还提供了一种获取气溶胶消光系数的装置，该装置包括：激光雷达、处理器和至少一台大气积分浊度仪；
所述激光雷达，用于将激光脉冲沿探测路径发射到大气中，测量得到各个标识点处的后向散射光的强度，将各个后向散射光的强度传输给处理器；其中，所述探测路径上设置有多个等距分布的标识点，且有至少一个标识点被作为测量点；
所述大气积分浊度仪设置在测量点处，用于测量得到测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，将测量得到的气溶胶消光系数与后向散射系数传输给处理器；
所述处理器，用于根据测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，以及气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，计算得到大气修正参数；根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。
可选的，所述大气积分浊度仪设置在水平方向上的一个或多个测量点处；
或者，所述大气积分浊度仪设置在垂直方向上的一个或多个测量点处。
如上可见，在本发明中的获取气溶胶消光系数的方法和装置中，先在激光雷达的探测路径上设置多个等距分布的标识点，并将至少一个标识点作为测量点，然后在测量点处使用大气积分浊度仪测量得到测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，并根据气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式计算得到大气修正参数A；随后再测量得到各个标识点处的后向散射光的强度，并根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数，从而可以计算得到各个标识点处的准确的气溶胶消光系数。另外，由于上述的测量点可以设置一个或多个，因此可以很容易地计算得到不同高度、不同位置的准确的气溶胶消光系数，而且还可以对标准大气模型根据地域差异进行相应的校正。
附图说明
图1为本发明实施例中的获取气溶胶消光系数的方法的流程图。
图2为本发明实施例中的光路前向散射和后向散射示意图。
图3为本发明实施例中的获取气溶胶消光系数的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
激光在大气中传播时，遇到大气分子、气溶胶粒子、云以及降水等，会产生散射。激光雷达方程是一种定量描述激光在大气中传播过程的方程，激光雷达回波信号包含了大气气溶胶的光学信息。这些信息需要在获取激光雷达数据后，对激光雷达数据中的回波信号进行反演才能获得。
本发明提出了一种获取气溶胶消光系数的方法，从而可以精确地计算出气溶胶消光系数。
图1为本发明实施例中的获取气溶胶消光系数的方法的流程图。
如图1所示，本发明实施例中的获取气溶胶消光系数的方法包括如下所述步骤：
步骤11，将激光雷达所在的位置作为原点，在激光雷达的探测路径上设置多个等距分布的标识点，并将至少一个标识点作为测量点。
在本发明的技术方案中，可以将激光雷达放置在需要探测的探测路径的原点(即以激光雷达所在的位置作为探测路径的原点)，然后将在该探测路径上设置多个标识点，并使得相邻的两个标识点之间具有相等的间隔距离。
例如，作为一个可选的实施例，如图2所示，可以在激光雷达的探测路径上设置n+1个等距分布的标识点，并使得相邻的两个标识点之间的间隔距离均为L。
另外，还可以在上述多个标识点中选择一个或多个标识点作为测量点。
上述测量点的选择可以根据实际应用情况的需要来选择，因此，可以根据实际应用环境预先设置测量点的数量和位置。例如，可以选择第2个标识点(即从原点开始，探测路径上的第2个标识点)或第n个标识点作为测量点。当然，也可以选择其它的一个或多个标识点作为测量点。
另外，相邻的两个标识点之间的间隔距离也可以根据实际应用情况的需要预先设置。例如，作为一个可选的实施例，相邻的两个标识点之间的间隔距离L可以为15米(m)。
步骤12，在测量点处使用大气积分浊度仪测量得到该测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数。
在设置了上述测量点之后，即可在测量点处设置大气积分浊度仪，并使用该大气积分浊度仪测量得到该测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数。
例如，如果测量点为探测路径上的第2个标识点，则可在第2个标识点处设置一个大气积分浊度仪，然后使用该大气积分浊度仪测量得到该测量点处的气溶胶消光系数α2与后向散射系数β2。
同理，如果测量点为探测路径上的第n个标识点，则可在第n个标识点上设置一个大气积分浊度仪，然后使用该大气积分浊度仪测量得到该测量点处的气溶胶消光系数αn与后向散射系数βn。
步骤13，根据测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，以及气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，计算得到大气修正参数A。
对于由于气溶胶而引起的米散射，应该存在以下的两种情况：
1、若在距离z处，安装一个镜面玻璃，则激光束在此位置将会全部被反射，激光脉冲不再向前传输，此时该激光脉冲的消光系数为无穷大，而后向散射系数为1。
2、若在一个真空环境中，则激光脉冲不会有散射，则此时的消光系数和后向散射系数都应该是0。
根据上述的两种情况，并通过具体的实验，发明人发现，作为一个可选的实施例，对于气溶胶引起的米散射，可以将气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式表示为：
Figure BDA0002048747960000061
其中，βn为第n个标识点处的后向散射系数，αn为第n个标识点处的气溶胶消光系数，A为第n个标识点处的大气修正参数。
因此，在测量得到测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数之后，即可根据测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，以及上述的关系式，计算得到上述测量点处的大气修正参数A。由于在整个测量区域内，该大气修正参数A应该是一个固定常量，因此可以将计算得到的测量点处的大气修正参数A作为整个测量区域内的大气修正参数A。
步骤14，使用激光雷达将激光脉冲沿探测路径发射到大气中，测量得到各个标识点处的后向散射光的强度。
在本发明的技术方案中，先使用激光雷达产生激光脉冲，然后将激光脉冲沿探测路径发射到大气中。激光脉冲在大气中传输时，遇到大气分子、气溶胶粒子、云以及降水等，便会发生散射，被散射的激光脉冲的小部分能量——后向散射光将会落入接收望远镜视场被接收，因此可以测量得到该激光脉冲被大气散射后在各个标识点处的后向散射光的强度，该强度中包含了大气气溶胶的光学信息。
例如，作为一个可选的实施例，如图2所示，当激光脉冲沿探测路径发射到大气中时，可以设第1个标识点到第n+1个标识点的透射光强度分别为E1、E2、E3、……、En和En+1，设第1个标识点到第n+1个标识点的后向散射光强度分别为I1、I2、I3、……、In和In+1，并设激光雷达发射的激光脉冲的初始光强为I0，激光雷达所在原点处的透射光强度为E0。
激光雷达的光能量的传输符合朗伯比尔(Lambert-Beer)定律，即：
I＝I0e-αL (2)
其中，I为透过传输介质后的光强，I0为初始光强，α为介质消光系数，L为光传输光程。
从微积分角度来考虑激光雷达发射的激光脉冲的传输，可以将激光脉冲的传输路径分为多个等距离的点，即步骤11中的标识点，相邻的两个标识点之间的距离为固定值L，设第n-1个标识点与第n个标识点之间的气溶胶消光系数为αn(即第n个标识点处的气溶胶消光系数)，后向散射系数为βn(即第n个标识点处的后向散射系数)，根据Lambert-Beer定律可以得到各个标识点处的透射光强度：
第1个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000071
第2个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000072
……
第n个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000073
第n+1个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000081
通过迭代计算后得到以下公式
第1个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000082
第2个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000083
……
第n个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000084
第n+1个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000085
经过合并处理后：
第1个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000086
第2个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000087
……
第n个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000088
第n+1个标识点处的透射光强度：
Figure BDA0002048747960000089
而后向散射，是指激光照射到某一点后，该点对激光的反射。根据上述步骤13可知，第n个标识点处的气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式为：
Figure BDA00020487479600000810
βn为第n个标识点处的后向散射系数，αn为第n个标识点处的气溶胶消光系数，A为第n个标识点处的大气修正参数，是一个常量。其中，αn和A均可通过大气积分浊度仪测量得到，因此可以根据αn和A计算得到βn。
激光脉冲被反射后的传输依然符合Lambert-Beer定律，因此激光雷达接收到的各个标识点处的后向散射光的强度可以通过以下公式来表示：
第1个标识点处的后向散射光强度：
Figure BDA00020487479600000811
第2个标识点处的后向散射光强度：
Figure BDA00020487479600000812
……
第n个标识点处的后向散射光强度：
Figure BDA0002048747960000091
第n+1个标识点处的后向散射光强度：
Figure BDA0002048747960000092
将En以及
Figure BDA0002048747960000093
带入以上公式，经过合并处理后：
第1个标识点处的后向散射光强度：
Figure BDA0002048747960000094
第2个标识点处的后向散射光强度：
Figure BDA0002048747960000095
……
第n个标识点处的后向散射光强度：
Figure BDA0002048747960000096
第n+1个标识点处的后向散射光强度：
Figure BDA0002048747960000097
步骤15，根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。
例如，作为一个可选的实施例，由于每个标识点处的后向散射光强度I可以通过激光雷达测量得到，因此根据第n-1个标识点处和第n个标识点处的后向散射光强度，可得以下的公式：
Figure BDA0002048747960000098
将公式(1)代入上述公式(3)，可得：
Figure BDA0002048747960000099
因此，使用上述公式，并进行相应的迭代处理，即可根据各个标识点处的后向散射光的强度、测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数以及气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。
以下将以两个具体实施例为例，对本发明的技术方案进行详细的介绍。
具体实施例一(第2个标识点为测量点)、
首先，将激光雷达所在的位置作为原点，在激光雷达的探测路径上设置n+1个等距分布的标识点(如图2所示)，并将从原点开始的探测路径上的第2个标识点作为测量点。另外，作为一个可选的实施例，相邻的两个标识点之间的间隔距离L为15米(m)。
在第2个标识点上使用大气积分浊度仪测量得到该测量点处的气溶胶消光系数α2与后向散射系数β2，并计算得到大气修正参数A。例如，作为一个可选的实施例，α2＝1*10-5，β2＝2*10-6，A＝1。
使用激光雷达将激光脉冲沿探测路径发射到大气中，测量得到探测路径上的各个标识点处的后向散射光的强度I1、I2、I3、……、In和In+1。例如，作为一个可选的实施例，通过测量得到探测路径上的第1、2、3个标识点处的后向散射光的强度分别为：I1＝15000、I2＝14700、I3＝16500。
根据测量点(即第2个标识点)处的气溶胶消光系数α2、后向散射系数β2、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，可以计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。
例如，作为一个可选的实施例，使用上述的公式(4)，可以根据第2个标识点处的α2、I2以及第1个标识点处的I1，计算得到第1个标识点处的气溶胶消光系数α1。具体来说：
根据公式(4)可知，
Figure BDA0002048747960000101
代入上述的各个已知的值，可得：
Figure BDA0002048747960000102
所以，通过计算可得第1个标识点处的气溶胶消光系数：α1＝1.01*10-5。
同理，作为另一个可选的实施例，使用上述的公式(4)，还可以根据第2个标识点处的α2、I2以及第3个标识点处的I3，计算得到第3个标识点处的气溶胶消光系数α3。具体来说：
根据公式(4)可知，
Figure BDA0002048747960000111
代入上述的各个已知的值，可得：
Figure BDA0002048747960000112
所以，通过计算可得第3个标识点处的气溶胶消光系数：α3＝1.05*10-5。
依次类推，即可计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。
具体实施例二(第n个标识点为测量点)、
首先，将激光雷达所在的位置作为原点，在激光雷达的探测路径上设置n+1个等距分布的标识点(如图2所示)，并将从原点开始的探测路径上的第n个标识点作为测量点。另外，作为一个可选的实施例，相邻的两个标识点之间的间隔距离L为15米(m)。
在第n个标识点上使用大气积分浊度仪测量得到该测量点处的气溶胶消光系数αn与后向散射系数βn，并计算得到大气修正参数A。例如，作为一个可选的实施例，αn＝1.5*10-5，βn＝2.3*10-6，A＝1.1。
使用激光雷达将激光脉冲沿探测路径发射到大气中，测量得到探测路径上的各个标识点处的后向散射光的强度I1、I2、I3、……、In和In+1。例如，作为一个可选的实施例，通过测量得到探测路径上的第n-1、n、n+1个标识点处的后向散射光的强度分别为：In-1＝1200、In＝1120、In+1＝1080。
根据测量点(即第n个标识点)处的气溶胶消光系数αn、后向散射系数βn、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，可以计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。
例如，作为一个可选的实施例，使用上述的公式(4)，可以根据第n个标识点处的αn、In以及第n-1个标识点处的In-1，计算得到第n-1个标识点处的气溶胶消光系数αn-1。具体来说：
根据公式(4)可知，
Figure BDA0002048747960000121
代入上述的各个已知的值，可得：
Figure BDA0002048747960000122
所以，通过计算可得第n-1个标识点处的气溶胶消光系数：αn-1＝1.51*10-5。
同理，作为另一个可选的实施例，使用上述的公式(4)，还可以根据第n个标识点处的αn、In以及第n+1个标识点处的In-1，计算得到第n+1个标识点处的气溶胶消光系数αn+1。具体来说：
根据公式(4)可知，
Figure BDA0002048747960000123
代入上述的各个已知的值，可得：
Figure BDA0002048747960000124
所以，通过计算可得第n+1个标识点处的气溶胶消光系数：αn+1＝1.55*10-5。
依次类推，即可计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。
在现有技术中的传统雷达解算方法中，需要已知一个边界点处的后向散射系数β(zc)和消光系数α(zc)。但是，在传统的雷达系统里，这两个值无法准确获得。另外，在传统雷达解算方法中，大气分子的消光系数一般是根据美国标准大气模型来确定。但是，该模型极其不准确，而且不同地域的地理差异性非常大，因此根据传统雷达解算方法很难通过计算得到精确的气溶胶消光系数。
而在本发明的技术方案中，并不需要已知一个边界点处的后向散射系数β(zc)和消光系数α(zc)，也不需要使用美国标准大气模型，同时也并不假设某一高度上的颗粒物散射系数和消光系数接近某一固定值，而是先在激光雷达的探测路径上设置多个等距分布的标识点，并将至少一个标识点作为测量点，然后在测量点处使用大气积分浊度仪测量得到测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，并根据气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式
Figure BDA0002048747960000131
计算得到测量点处的大气修正参数A；随后再测量得到各个标识点处的后向散射光的强度，并根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数，从而可以计算得到各个标识点处的准确的气溶胶消光系数。由于上述的测量点可以设置一个或多个，因此可以很容易地计算得到不同高度、不同位置的准确的气溶胶消光系数，而且还可以对标准大气模型根据地域差异进行相应的校正。
另外，在本发明的技术方案中，还提供了一种获取气溶胶消光系数的装置，具体请参见图3。
图3是本发明实施例中的获取气溶胶消光系数的装置的结构示意图。
如图3所示，该获取气溶胶消光系数的装置包括：激光雷达31、处理器32和至少一台大气积分浊度仪33；
所述激光雷达31，用于将激光脉冲沿探测路径发射到大气中，测量得到各个标识点处的后向散射光的强度，将各个后向散射光的强度传输给处理器32；其中，所述探测路径上设置有多个等距分布的标识点，且有至少一个标识点被作为测量点；
所述大气积分浊度仪33设置在测量点处，用于测量得到测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，将测量得到的气溶胶消光系数与后向散射系数传输给处理器32；
所述处理器32，用于根据测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，以及气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，计算得到大气修正参数A；根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数。
另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述大气积分浊度仪可以设置在水平方向上的一个或多个测量点处，也可以设置在垂直方向上的一个或多个测量点处，从而可以很容易地计算得到不同高度、不同位置的准确的气溶胶消光系数。
综上所述，在本发明的技术方案中，由于先在激光雷达的探测路径上设置多个等距分布的标识点，并将至少一个标识点作为测量点，然后在测量点处使用大气积分浊度仪测量得到测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，并根据气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式
Figure BDA0002048747960000141
计算得到大气修正参数A(该大气修正参数A可以作为整个测量区域内的大气修正参数A)；随后再测量得到各个标识点处的后向散射光的强度，并根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数，从而可以计算得到各个标识点处的准确的气溶胶消光系数。另外，由于上述的测量点可以设置一个或多个，因此可以很容易地计算得到不同高度、不同位置的准确的气溶胶消光系数，而且还可以对标准大气模型根据地域差异进行相应的校正。
因此，本发明的技术方案可以在水平、垂直等多种场合使用，可以更好地对大气颗粒物进行实时、高精度监测，而且具有高测量精度的颗粒物浓度检测能力，具有颗粒物粒径大小检测能力，具有高灵敏度的能见度检测能力，具有自动零点和标点校准功能。
此外，本发明的技术方案不需要使用传统方法中所需要的耗材，而且几乎不需要后期维护，单台设备的造价成本也相对较低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种获取气溶胶消光系数的方法，其特征在于，该方法包括：
将激光雷达所在的位置作为原点，在激光雷达的探测路径上设置多个等距分布的标识点，并将至少一个标识点作为测量点；
在测量点处使用大气积分浊度仪测量得到该测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数；
根据测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，以及气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，计算得到大气修正参数；
使用激光雷达将激光脉冲沿探测路径发射到大气中，测量得到各个标识点处的后向散射光的强度；
根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数；
其中，气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式为：
Figure FDA0003094601220000011
其中，βn为第n个标识点处的后向散射系数，αn为第n个标识点处的气溶胶消光系数，A为第n个标识点处的大气修正参数；
根据以下公式计算第n-1个标识点处的气溶胶消光系数：
Figure FDA0003094601220000012
其中，In和In-1分别为第n个标识点处和第n-1个标识点处的后向散射光强度，αn和αn-1分别第n个标识点处和第n-1个标识点处的气溶胶消光系数，A为第n个标识点处的大气修正参数；L为相邻的两个标识点之间的间隔距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
相邻的两个标识点之间的间隔距离为15米。
3.一种获取气溶胶消光系数的装置，其特征在于，该装置包括：激光雷达、处理器和至少一台大气积分浊度仪；
所述激光雷达，用于将激光脉冲沿探测路径发射到大气中，测量得到各个标识点处的后向散射光的强度，将各个后向散射光的强度传输给处理器；其中，所述探测路径上设置有多个等距分布的标识点，且有至少一个标识点被作为测量点；
所述大气积分浊度仪设置在测量点处，用于测量得到测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，将测量得到的气溶胶消光系数与后向散射系数传输给处理器；
所述处理器，用于根据测量点处的气溶胶消光系数与后向散射系数，以及气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，计算得到大气修正参数；根据测量点处的气溶胶消光系数、后向散射系数、气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式，以及各个标识点处的后向散射光的强度，计算得到各个标识点处的气溶胶消光系数；
其中，气溶胶消光系数与后向散射系数的关系式为：
Figure FDA0003094601220000021
其中，βn为第n个标识点处的后向散射系数，αn为第n个标识点处的气溶胶消光系数，A为第n个标识点处的大气修正参数；
根据以下公式计算第n-1个标识点处的气溶胶消光系数：
Figure FDA0003094601220000022
其中，In和In-1分别为第n个标识点处和第n-1个标识点处的后向散射光强度，αn和αn-1分别第n个标识点处和第n-1个标识点处的气溶胶消光系数，A为第n个标识点处的大气修正参数。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：
所述大气积分浊度仪设置在水平方向上的一个或多个测量点处；
或者，所述大气积分浊度仪设置在垂直方向上的一个或多个测量点处。
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