Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí

Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống LIDAR quan sát Sol khí.

MỤC LỤC Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt và tiếng anh v Danh mục các bảng biểu xi Phần mở đầu Chương I Tổng quan về hệ thống Lidar quan trắc sol khí Đặt vấn đề 1.1 Các phương pháp đo sol khí khí 11 1.1.1 Phương pháp đo sol khí trực tiếp 12 1.1.2 Phương pháp đo sol khí gián tiếp (đo từ xa) 13 1.1.3 Ứng dụng hệ Lidar giới và tại Việt Nam 16 1.2 Các nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ Lidar đo sol khí 18 1.2.1 Trên giới: 18 1.2.2 Ở Việt Nam 24 1.3 Phương pháp xác định đợ cao lớp biên khí số liệu Lidar 27 1.3.1 Trên giới 27 1.3.2 Ở Việt Nam 29 Kết luận chương I 30 Chương II Phương pháp quan trắc sol khí Lidar 32 Đặt vấn đề 32 2.1 Nguyên lý hoạt động của Lidar đo đạc thơng số khí 39 2.2 Phương trình Lidar 44 2.2.1 Hệ số K 48 2.2.2 G(R) hàm phụ thuộc vào yếu tố hình học của hệ 48 2.1.3 β(R) Hệ số tán xạ ngược của sol khí 49 2.1.4 T(R) Môi trường truyền 50 Kết luận chương II 51 Chương III Phương pháp thiết kế, chế tạo tích hợp hệ Lidar quan trắc sol khí tối ưu 53 3.1 Bài toán xây dựng hệ Lidar 53 iii 3.2 Thiết kế hệ Lidar 54 3.2.1 Lựa chọn một số modul phần cứng 55 3.2.2 Chế tạo một số modul phần cứng 66 3.3 Mô phỏng các thông số hệ Lidar 70 3.4 Hiệu chỉnh hệ Lidar 77 3.5 Xây dựng chương trình phần mềm đo và lưu trữ số liệu 84 Kết luận chương III 87 Chương IV: Xây dựng phần mềm xử lý kết đo và phương pháp tính đợ cao lớp biên khí tại khu vực Hà Nội 88 Đặt vấn đề 88 4.1 Phần mềm xử lý số liệu đo 89 4.2 Đo đạc thử nghiệm và đánh giá kết đo của hệ Lidar tại Hà Nợi 93 4.2.1 Dữ liệu đo sol khí tại Hà Nội của các hệ Lidar 93 4.2.1.1 Thông số kỹ thuật và tổ chức ghi số liệu hệ Lidar MPL 93 4.2.1.2 Dữ liệu đo sol khí tại Hà Nợi của hệ Lidar nghiên cứu chế tạo 94 4.2.1.3 Số liệu đo sol khí bóng thám khơng 96 4.2.2 Phân tích kết đo 97 4.2.2.1 Kết đo tại Hà Nội của của thiết bị MPL 97 4.2.2.2 Kết đo tại Hà Nội của của thiết bị Lidar 99 4.3 Tính đợ cao lớp biên khí số liệu Lidar 103 Kết luận chương IV 114 KẾT LUẬN 115 Danh mục các cơng trình khoa học của tác giả liên quan đến luận án 117 Tài liệu tham khảo 118 Tiếng Việt 118 Tiếng Anh 118 PHỤ LỤC 126 iv Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt và tiếng anh Ký hiệu Nguyên bản tiếng anh Nghĩa tiếng việt ABL Atmospheric Boundary Layer Lớp biên (ranh giới) khí (LBKQ) ADC Analog - to -Digital Converter Chuyển đổi tương tự - số AERONET Aerosol Robotic Network Mạng lưới quang kế đo sol khí khí AFV Apparent Field of View Trường nhìn suốt AOD Aerosol Optical Depth Đợ dày quang học sol khí APD Avalanche Photodiode Đi ốt quang thác lũ AVHRR Advanced Very High Resolution Radiometer Thiết bị đo bức xạ phân giải cao Bộ tài nguyên và môi trường BTNMT EARLINET European Aerosol Lidar Network Mạng Lidar quan trắc Sol khí Châu Âu FOV Field of View Trường nhìn Laser Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Bợ khuếch đại ánh sáng phát xạ kích thích Lidar Light Detection and Ranging Phát hiện phân vùng ánh sáng LRS Lidar and Radiometric Sensing Phát hiện, phân vùng ánh sáng và cảm biến phóng xạ MSIS Mass Spectrometer and Incoherent Scatter Khối phổ kế và tán xạ rời rạc MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Thiết bị đo quang phở hình ảnh v MPLNET The NASA Micro-Pulse Lidar Mạng lưới Lidar xung loại Network nhỏ của NASA NASA National Aeronautics and Space Administration Cơ quan Hàng không Không gian Quốc gia (Mỹ) NetCDF Network Common Data Form Dạng mẫu dữ liệu chung của mạng OF Overlap Function Hàm chồng chập PM Particulate Matter Hạt bụi PMT Photomultiplier Tube Modules Ống nhân quang điện Quy chuẩn Việt Nam QCVN QE Quantum Efficiency Hiệu suất lượng tử S Radiant Sensitivity Độ nhạy bức xạ SNR Signal-to-Noise Ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu UAV Unmanned Aerial Vehicle Vật thể bay không người lái WCT Wavelet Covariance Transform Biến đổi Wavelet hiệp phương sai α Extinction Coefficient Hệ số suy hao ánh sáng β Scatter Coefficient Hệ số tán xạ ngược vi Danh mục các đồ thị và hình vẽ Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang Hình 1.1 Cấu trúc của tầng khí Hình 1.2 Mạng trạm Lidar khu vực Đông Nam Á nghiên cứu khí 10 Hình 1.3 Minh họa hình thức nghiên cứu khí 11 Hình 1.4 Ảnh minh họa các phương pháp đo sol khí trực tiếp 12 Hình 1.5 Bóng bay mang thiết bị đo sol khí 13 Hình 1.6 Cấu trúc hệ Lidar theo kiểu Bi-static 15 Hình 1.7 Cấu trúc hệ Lidar theo kiểu đồng trục 16 Hình 1.8 Vị trí các trạm MPLNET 16 Hình 1.9 Ảnh hệ Lidar tại Viện Vật lý,Viện Hàn lâm KH&CNVN 17 Hình 1.10 Ảnh hệ Lidar LSA-2C,Trường Đại học Bách Khoa Hà Nợi 18 Hình 1.11 a) Sơ đồ cấu trúc b) ảnh hệ Lidar tại trường đại học Địa vật lý Hành tinh tại Manoa, Honolulu, Hawai 19 Hình 1.12 Cấu trúc hệ Lidar tại Chung Li, Đài Loan 21 Hình 1.13 Ảnh hệ Lidar NASA chế tạo 23 Hình 1.14 a) Ảnh b) hệ Lidar LSA-2C 24 Hình 1.15 Ảnh hệ Lidar của đề tài KC.01.21/06-10 25 Hình 2.1 Tán xạ đàn hồi các hạt có kích thước khác với bước sóng ánh sáng kích thích 33 Hình 2.2 Kích thước mợt số loại sol khí phở biến 34 Hình 2.3 Cấu trúc và nguyên lý khuếch đại của ống nhân quang điện 36 Hình 2.4 Mạch nguyên lý cung cấp điện cho PMT 36 Hình 2.5 Ảnh mạch điện đấu nối bên ngồi cao áp C4900 36 Hình 2.6 Một số loại PMT có cửa sổ nhận ánh sáng khác 37 Hình 2.7 Sơ đồ khối hệ Lidar 39 Hình 2.8 Sơ đồ biểu diễn quá trình đo tín hiệu Lidar khí 42 Hình 2.9 Sơ đồ diễn tả q trình tín hiệu Lidar 43 Hình 2.10 Minh hoạ hình học hệ Lidar 44 vii Hình 2.11 Sơ đồ khối mô tả chất vật lý hệ Lidar 45 Hình 2.12 Minh họa ảnh hưởng hàm chồng chập tín hiệu 49 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ Lidar 54 Hình 3.2 Ảnh khối phát tia laser của laser LOTIS 55 Hình 3.3 Ảnh khối phát tia laser của laser Briliant 56 Hình 3.4 Ảnh khối phát tia laser của laser Litron Nano 57 Hình 3.5 Ảnh đầu phát laser của laser LOTIS TII 59 Hình 3.6 Sơ đồ cấu trúc khối thu 60 Hình 3.7 Ảnh và sơ đồ cấu trúc kính thiên văn loại Celestron 61 Hình 3.8 Bản vẽ hình học và đường trùn qua của thấu kính LUD 50.0 -43.9-UV-355-532 61 Hình 3.9 Bản vẽ hình học và đường truyền qua của thấu kính DCX UV 16 x 15 62 Hình 3.10 Ảnh kính lọc F03-532.0-4-1.00 63 Hình 3.11 Ảnh và đường truyền tia sáng qua khối tách chùm PBSH- 450-1300-100 63 Hình 3.12 Cấu trúc hình học và đồ thị đợ nhạy bức xạ theo bước sóng PMT 64 Hình 3.13 Sơ đồ khối mạch cấp nguồn hệ Lidar 66 Hình 3.14 Sơ đồ mạch nguyên lý cấp nguồn hệ Lidar 67 Hình 3.15 Mạch in mạch cấp nguồn có linh kiện 67 Hình 3.16 Mạch ngun lý, mạch in cấp nguồn và điều khiển hệ số khuếch đại PMT 68 Hình 3.17 Ảnh bợ cấp nguồn có điều khiển hệ số khuếch đại PMT 68 Hình 3.18 Ảnh chuẩn trực ánh sáng dùng hai thấu kính 69 Hình 3.19 Bản vẽ khí bợ gá lắp hai thấu kính 69 Hình 3.20 Ảnh 3D của bợ gá hai thấu kính 70 Hình 3.21 Ảnh bợ phận quang học thu 70 Hình 3.22 Mơ hình tởng qt mơ phỏng hệ Lidar 72 Hình 3.23 Lưu đồ tḥt tốn mơ phỏng 75 Hình 3.24 a) tín hiệu Rayleigh mô phỏng hiệu chỉnh theo độ cao 76 viii b) tín hiệu mật đợ phân tử khí theo MSIS-E-90 Hình 3.25 Hình vẽ mơ tả hình học giữa laser phát và kính thiên văn 77 Hình 3.26 a) Kính thiên văn thực tế b) mô phỏng cách chia các cung phần tư 79 Hình 3.27 Vị trí vít chỉnh trục quang laser song song với trục quang của hệ thu 80 Hình 3.28 Các núm tinh chỉnh vị trí laser phát 81 Hình 3.29 a) mơ phỏng các cung 1/4 kính thiên văn, b) hệ Lidar thực tế 81 Hình 3.30 Ảnh vị trí đo của kính thiên văn theo các hướng 82 Hình 3.31 Tín hiệu Lidar thu được từ các hướng sau hiệu chỉnh 83 Hình 3.32 Sơ đồ khối chương trình đo và lưu trữ số liệu 84 Hình 3.33 Giao diện chương trình thu tín hiệu Lidar 86 Hình 4.1 Sơ đồ khối hiển thị kết đo 90 Hình 4.2 Sơ đồ chương trình xử lý số liệu 90 Hình 4.3 Sơ đồ khối thu và ảnh hệ Lidar 91 Hình 4.4 a) Tín hiệu chạy chương trình mơ phỏng b) tín hiệu Lidar đo lúc giờ ngày 26/10/2016 92 Hình 4.5 Thiết bị quan trắc MPLNET Hà Nợi 93 Hình 4.6 Ảnh tín hiệu đồng bợ ngoài cho dao đợng ký 95 Hình 4.7 Hệ Lidar được nghiên cứu thiết kế, chế tạo tích hợp 96 Hình 4.8 Tín hiệu Lidar đo lúc 17 giờ (01/9/2012) tại Hà Nội 98 Hình 4.9 Tín hiệu Lidar đo lúc 18 giờ (01/9/2012) tại Hà Nợi 98 Hình 4.10 Tín hiệu Lidar đo lúc 17 giờ (01/10/2012) tại Hà Nợi 99 Hình 4.11 Tín hiệu Lidar đo lúc 18 giờ (01/10/2012) tại Hà Nợi 99 Hình 4.12 Tín hiệu đo Lidar lúc giờ (26/10/2016) 100 Hình 4.13 Tín hiệu Lidar đo lúc 17 giờ 48 phút (23/11/2016) 101 Hình 4.14 Tín hiệu Lidar đo lúc 17 giờ 35 phút đến 17 giờ 58 phút 101 Hình 4.15 Tín hiệu Lidar đo ngày 24/11/2016 102 Hình 4.16 Tín hiệu Lidar đo lúc 18 giờ 16 phút đến 18 giờ 37 phút (24/11/2016) 103 ix Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Nguyễn Xuân Anh, Lê Như Quân (2008), "Nghiên cứu ứng dụng Lidar nghiên cứu mây Ci",Tuyển tập cơng trình nghiên cứu Viện Vật lý địa cầu 2008, tr 1-10 Nguyễn Thanh Bình, Đinh Văn Trung (2010), "Phát triển hệ thống Lidar sử dụng nghiên cứu sol khí tại Viện vật lý – những kết ban đầu, Hội nghị khoa học kỷ niệm 35 năm VAST, Tr 9–14 Bùi Văn Hải (2014), "Sử dụng kỹ thuật Lidar nghiên cứu đặc trưng vật lý của son khí tầng khí quyển" Nguyễn Thế Hiếu (2010), "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống Lidar ứng dụng đo đạc các thơng số khí quyển", KC.01.21/06-10 Trần Xn Hoài, Âu Duy Tuấn (2010), "Thiết kế các hệ thống điện tử đo lường – điều khiển tự động sử dụng DSP hiện đại", Hội nghị khoa học kỷ niệm 35 năm VAST, Tr.133–138 Phạm Ngọc Hồ và Hoàng Xuân Cơ (1991), "Cơ sở khí tượng học" Lê Huy Minh, Nguyễn Xuân Anh (2011), "Ứng dụng công nghệ vũ trụ để nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của tầng điện ly tầng khí tới đợ xác sử dụng tín hiệu vệ tinh khu vực Việt Nam", Báo cáo chương trình khoa học cơng nghệ vũ trụ 2008-2011 Phạm Xuân Thành và cộng sự (2015), "Đặc điểm đợ dày quang học sol khí từ số liệu trạm AERONET Việt Nam so sánh chúng với số liệu MODIS",Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, Số 37, Tr 252–263 Nguyễn Xuân Tuấn (2016), "Nghiên cứu và phát triển kỹ thuật Lidar ứng dụng khảo sát phân bố nhiệt độ và mật đợ khí quyển" 10 Trung tâm quan trắc TN & MT (2019), "Thông tin về diễn biến chất lượng môi trường khơng khí tại thủ Hà Nợi" Tiếng Anh 11 Achuthan Jayaraman (2003, "Lidar and Its Appilactions", Phys Res Lab pp 1–26 118 12 Alessia Sannino, Antonella Boselli et al (2019), Optimization of the Lidar optical design for measurement of the aerosol extinction vertical profile, EPJ Web of Conferences, pp 1–4 13 Alexander Baklanov & Branko Grisogono (2007), "Atmospheric boundary layers: nature, theory and applications to environmental modelling and security", Springer Sci, pp 1–4 14 Ali H.Omar, David M Winker, Mark A.Vaughan et al (2009), "The CALIPSO automated aerosol classification and Lidar ratio selection algorithm", J Atmos Ocean Technol,Vol.20, pp.1994–2014 doi: 10.1017/CBO9781107415324.004 15 Anatoly P Chaikovsky, O Dubovik et al (2002), “Methodology to retrieve atmospheric aerosol parameters by combining ground-based measurements of multiwavelength Lidar and sun sky-scanning radiometer”, Soc Photo-Optical Instrum Eng, Vol.4678, pp 257–268 doi: 10.1117/12.458450 16 Andrea Lammert and Jens Bosenberg (2006), "Determination of the convective boundary-layer height with laser remote sensing", Springer Sci, Vol.119, pp 159–160, doi: 10.1007/s10546-005-9020-x 17 Barry, R G., Chorley, R J (1998), “Atmosphere, Weather & Climate” 18 Benjamin Thomas G.D et al (2013), “Remote sensing of atmospheric gases with optical correlation spectroscopy and lidar: First experimental results on water vapor profile measurements”, Appl Phys B Lasers Opt , Vol.113, pp 265–275 doi: 10.1007/s00340-013-5468-4 19 Beyrich F (1997), "Mixing height estimation from sodar data", Atmos Environ, Vol.31, pp 3941–3953 20 Bhavani Kumar Y and Purusotham S (2010), "Mathematical algorithms for determination of mixed layer height from laser radar signals", Int J Comput Sci Eng, Vol.2, pp 2059–2063 21 Caicedo V, Rappenglück B, Lefer B., Morris G., Toledo D., Delgado R (2017), "Comparison of aerosol Lidar retrieval methods for boundary layer height detection using ceilometer aerosol backscatter data", pp 1609–1622, doi: 10.5194/amt-10-1609-2017 119 22 Chaikovsky A., A Bril, O Dubovik et al (2004), "CIMEL and multiwave-length Lidar measurements for troposphere aerosol altitude distributions investigation, long-range transfer monitoring and regional ecological problems solution: field validation of retrieval techniques", Opt Pura Apl, Vol.37, pp 3241-324 23 Charlson R J., and Heintzenberg, J (1995), "Aerosol forcing of climate", New-York, John Wiley Sons, Ltd 24 Chi O Ao, Duane E Waliser et al (2012), "Planetary boundary layer heights from GPS radio occultation refractivity and humidity profiles", J Geophys Res Atmos, Vol.117, pp 1–18, doi: 10.1029/2012JD017598 25 Collis R T H Russell P B (1976), “Lidar measurement of particles and gases by elastic backscattering and differential absorption” 26 Collis R.T.H, Russell P.B.(2012), "Lidar measurement of particles and gases by elastic backscattering and differential absorption", pp 71–151, doi: 10.1007/3-540-07743-x 27 Craig F Bohren, Donald R Huffman (1983), “ Absorption and Scattering of Light Small Particles” 28 David S Hall LAH (2011), "High Definition Lidar System", pp 1–26 29 Davis K J et al (2000), “An objective method for deriving atmospheric structure from airborne lidar observations”, J Atmos Ocean Technol,Vol 17, pp 1455–1468 doi: 10.1175/1520-0426 30 Delbarre H., “Laboratory for Physico-Chemistry of the Atmosphere” 31 Dian J Seidel, Chi O Ao and Kun Li (2010), "Estimating climatological planetary boundary layer heights from radiosonde observations: Comparison of methods and uncertainty analysis", J Geophys Res Atmos, Vol.115, pp 1–15, doi: 10.1029/2009JD013680 32 Dongsong SUN, Sakae KAWATO and Takao KOBAYASHI (2000), "Ultraviolet Rayleigh Lidar for Wind and Temperature Measurements", Opt Rev, Vol.7, pp 555–560 33 Eduardo Quel et al (2007), “Using Lidar to Ozone Layer” 34 Ellsworth J.Welton et al (2014), The NASA Micro - Pulse Lidar Network (MPLNET)", pp 1–5 120 35 Francesc Rocadenbosch(2003), "Lidar - Aerosol Encyclopedia of Optical Engineering, pp 1090 - 1102 Sensing", In: 36 Frank Raes, Timothy Bates, Frank McGovern and Marc Van Liedekerke (2000), "The 2nd Aerosol Characterization Experiment (ACE-2): general overview and main results" 37 Frederick G Fernald (1984), "Analysis of atmospheric Lidar observations: some comments", Appl Opt, Vol.23, pp 652–653 38 George C Holzworth (1964), "Estimates of Mean Maximum Mixing Depths in the Contiguous United States" Vol.92, pp 235–242 39 Gilles Larchevêque (2002), "Development of the Jungfraujoch MultiWavelength Lidar System for Continuous Observations of the Aerosol Optical Properties in the Free Troposphere" 40 Hamamatsu (1999), “Photomultiplier tubes Basics and Applications” 41 Hamamatsu (2006), “Photomultiplier Tubes Opening The Future with Photonics” 42 Hamamatsu Photonics (2001), “Metal Package Photomultiplier Tube R7400U Series” 43 Hamamatsu Photonics (2007), “PHOTOMULTIPLIER TUBES Basic and Applications” 44 Hamamatsu Photonics (2008), "Compact High Voltage Power Supply Units C4900", pp 40–41 45 Hamamatsu Photonics (2018), “Photosensor Modules H11526 Series” 46 Hinkley E D (1996), "Laser Monitoring of the Atmosphere", SpringerVerlag 47 Hyo Sang Lee, Silver Spring et al (2003), "Portable Digital Lidar System", No.6.593.582, pp 1–25 48 Hyo Sang Lee, Silver Spring et al (2010), "Enhanced Portable Digital Lidar System" No 7.741.618, pp 1–31 49 Ian M Brooks (2003), "Finding boundary layer top: Application of a Wavelet covariance transform to Lidar backscatter profiles', J Atmos Ocean Technol, Vol.20, pp 1092–1105, doi:10.1175/1520-0426 121 50 Ian M Brooks et al (2008), "Boundary Layer Structure and Aerosol Properties: Lidar Retrievals and In-Situ Measurements", pp 146–149 51 James D Klett (1981), "Stable analytical inversion solution for processing Lidar returns", Appl Opt, Vol.20, pp 211–220, doi: 10.1364/ao.20.000211 52 James D Klett (1985), "Lidar inversion with variable backscatter/extinction ratios", Appl Opt, Vol.24, pp 1638–1643, doi: 10.1364/ao.24.001638 53 Jiandong Mao (2012), “Noise reduction for lidar returns using local threshold wavelet analysis”, Opt Quantum Electron, Vol.43, pp 59–68 doi: 10.1007/s11082-011-9503-6 54 John W Hair, Loren M Caldwell, David A Krueger, and Chiao-Yao She (2001) "High-Spectral-Resolution Lidar with Iodine-Vapor Filters: Measurement of Atmospheric-State and Aerosol Profiles", Appl Opt, Vol.40, pp 5280–5294, doi: 10.1364/ao.40.005280 55 Juan Carlos Fernandez Diaz, William E Carter, Ramesh L Shrestha, and Craig L Glennie (2016), “Lidar Remote Sensing” 56 Kaufman, Yoram J et al (2002),"A satellite view of aerosols in the climate system", Nature, Vol.419, pp 215–223 57 Kenneth Sassen and Gregory C Dodd (1982), "Lidar crossover function and misalignment effects", Appl Opt, Vol.21, pp 3162–3165, doi: 10.1364/ao.21.003162 58 Kulmala, M AA et al (2011), "European Integrated project on Aerosol Cloud Climate and Air Quality interactions (EUCAARI)", Atmos Chem Phys, Vol.11, pp 13061–130143, doi: 10.5194/acp-11-13061-2011 59 Lammert A., Bösenberg J (2006), "Determination of the convective boundary-layer height with laser remote sensing" Boundary-Layer Meteorol, Vol.119, pp 159–170, doi: 10.1007/s10546-005-9020-x 60 Laurent Menut, Cyrille Flamant, Jacques Pelon and Pierre H Flamant (1999), "Urban boundary-layer height determination from Lidar measurements over the Paris area", Appl Opt, Vol.38, pp 945–954 doi: 10.1364/ao.38.000945 122 61 Longlong Wang (1995), “Atmospheric Lidar Based Remote Sensing Techniques”, pp 4–34 62 Mao J (2012), "Noise reduction for lidar returns using local threshold wavelet analysis", Opt Quantum Electron, Vol43, pp 59–68 doi: 10.1007/s11082-011-9503-6 63 Mego Pinandito et al (2000), "Mie Scattering Lidar Observation of Aerosol Vertical Profiles in Jakarta", Environ Sci, Vol.13, pp.205-216 64 Petra Seibert et al (2000), "Review and intercomparison of operational methods for the determination of the mixing height", Atmos Environ, Vol.34, pp 1001–1027, doi: 10.1016/0360-3016(85)90285-8 65 Photek (2016), “Photomultiplier & Photodiode User Guide” 66 Porter,J N, B R Lienert, S K Sharma, and H W Hubble (2002), "A small portable Mie-Rayleigh Lidar system to measure aerosol optical and spatial properties", J Atmos Ocean Technol, Vol.19, pp 1873–1877, doi: 10.1175/1520-0426 67 Qi Yu Lei, Ge Jin Ming and Huang Jian Ping (2013),"Spatial and temporal distribution of MODIS and MISR aerosol optical depth over northern China and comparison with AERONET", Chinese Sci Bull, Vol.58, pp 2497–2506, doi: 10.1007/s11434-013-5678 68 Rajitha Paleti, Y Bhavani Kumar and T Krishna Chaitanya (2013), "Wavelet transform method for deriving atmospheric boundary layer height from Lidar signals", Int J Eng Technol, Vol.5, pp 1465–1473 69 Raymond M Measures (1984), "Laser remote sensing fundamentals and application" 70 Robbert M Banta, Y L Pichugina et al (2013), "Insight into Wind Properties in the Turbine - Rotor Layer of the Atmosphere from High Resolution Doppler Lidar" 71 Shengzhen Zhou, Perry K Davy, Xuemei Wang et al (2016), "High time-resolved elemental components in fine and coarse particles in the Pearl River Delta region of Southern China: Dynamic variations and effects of meteorology", Sci Total Environ, Vol.572, pp 634–648 doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.05.194 123 72 Shuyan Liu and Xin-Zhong Liang (2010), "Observed diurnal cycle climatology of planetary boundary layer height", J Clim, Vol.23, pp 5790–5809, doi: 10.1175/2010JCLI3552.1 73 Spangler T.C., and Dirks R A (1974), "Meso-scale variations of the urban mixing height" 74 Stewart Walker A (2018), “Lidar Magazine”, pp 1–52 75 Timothy S Bates, Barry J Huebert et al (1998), "International Global Atmospheric Chemistry (IGAC) Project’s First Aerosol Characterization Experiment (ACE 1) - Overview", J Geophys Res, Vol.103, pp 16297– 16318 76 Van Ulden, A P., Wieringa J (1996), "Atmospheric boundary layer research at Cabauw", Boundary-Layer Meteorol, Vol.78, pp 39–69 77 Vishnu R., Bhavani Kumar Y., Rao T et al (2016), "Development of Lidar sensor for cloud-based measurements during convective conditions", Remote Sens Atmos, Clouds, Precip VI, doi: 10.1117/12.2223674 78 Vladimir A Kovalev and William E Eichinger (2004), "ELASTIC LIDAR: Theory, Practice, and Analysis Methods" 79 Volker Freudenthaler (2008), "The telecover test: A quality assurance tool for the optical part of a Lidar system", 24th Int Laser Radar Conf Boulder, pp 1–2 80 Wandinger U (2005), "Introduction to Lidar" 81 Wang Z., Cao X., Zhang Lei et al (2012), "Lidar measurement of planetary boundary layer height and comparison with microwave profiling radiometer observation", Atmos Meas Tech, Vol.5, pp 1965– 1972, doi: 10.5194/amt-5-1965 82 Weitkamp Claus (2005), "Lidar Range-Resolved Optical Remote Sensing of the Atmosphere" 83 http://mplnet.gsfc.nasa.gov (MPLNET) (2011) Micro-Pulse Lidar Network 84 http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html weather.uwyo.edu 85 http://www litronlasers.com http://www litronlasers.com 124 86 http://www.lotis-tii.com (2006) http://www.lotis-tii.com 87 http://www.quantel-laser.com http://www.quantel-laser.com 88 http//www.celestron.com (2005) http//www.celestron.com 89 https://aeronet.gsfc.nasa.gov/ https://aeronet.gsfc.nasa.gov/ 90 https://sg.tek.com/oscilloscope/mdo4000c-mixed-domain-oscilloscope (2012) Mixed Domain Oscilloscopes 91 https://www-calipso.larc.nasa.gov/ The Cloud-Aerosol Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO) Lidar 92 https://www.cvilaseroptics.com/ (2014) Optics & Lasers Catalog 93 https://www.earlinet.org zzhttps://www.earlinet.org 94 SigmaSpace (2016) MiniMPL-532 BUDGETARY QUOTATION 125 and PHỤ LỤC Phụ lục 1.1 Chương trình mơ phỏng các thơng số kỹ thuật phần cứng hệ Lidar theo phương trình Lidar 126 1.2 Khối định dạng thu thập số liệu 1.3 Khối thiết lập chế độ đồng bộ ngoài 127 1.4 Khối thiết lập cấu hình cho các kênh vào của dao động ký 128 1.5 Khối cài đặt các thông số đo của hệ Lidar Phụ lục 2.1 Chương trình tính WCT phụ thuộc giá trị gi n nở “a” function pblh = wct_pbl(f,a,dz,z,r,lb,lt) step = round(a/dz); for i=lb:lt s = a/dz/2; c = i+s; if c