紅外遙測式路面狀況傳感器的水厚度測量

摘要：文章介紹了紅外遙測式路面狀況傳感器依據水的紅外吸收特性進行路面狀況和水膜厚度檢測的方法，經過大量試驗分析，建立了測量模型，實現了路面干、潮、積水三種狀態的檢測，并能測量路表水膜厚度，達到了實用要求。本文網絡版地址：http：//www.eepw.com.cn/article/235420. htm

關鍵詞：紅外；路面狀況；水厚度

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2014.3.006

*基金項目：中國氣象局科研專項經費項目 2010-2011年公益性行業（氣象）EYHY201006045

本文于1月15日收到。王艷斌，男，1968年生，高級工程師，碩士，一直從事自動化和光電測量領域的技術開發工作。

1 概述

路面狀況傳感器根據水、冰、雪的不同紅外光譜特性，通過對干燥路面反射的光譜信息和有覆蓋物的情況下得到的光譜信息的對比，實時檢測路面的干、潮、積水狀態，測量水、冰、雪的覆蓋類型和覆蓋厚度?？朔爽F有接觸式路面狀態傳感器安裝復雜、維護困難的缺點，而且具有實測面積大、目標更直接、路況信息更真實的優點。本論文詳細闡述了多光譜在路面水厚度檢測的應用。

2 傳感器檢測原理

2.1 測量波長的選擇

紅外光照射在水冰雪上發生散射、吸收、反射、折射等一系列作用[1]，路面狀況根據水吸收光譜、冰吸收光譜、雪散射光譜篩選出三個波長紅外光，λ2和λ3處于水和冰的吸收峰，由于照面表面反射及水分子和固體顆粒對光信號的吸收和散射共同作用，實測到的后向散射信號的表現如下，其中水對三個波長的主要為反射和吸收，后向散射系數λ1>λ3>λ2；冰對三個波長的后向散射系數λ1>λ2>λ3；雪對三個波長的后向散射系數[2]λ1>λ2>λ3；……