1.测水激光雷达多通道设计方法，其特征在于如下步骤：第一，分别测量APD和PMT最小和最大增益的响应回波能量；

第二，根据真实理想水质计算APD和PMT可探测的最小(大)回波能量对应的水深；

其中，根据遥感激光雷达水深探测模型，光学系统接收到的回波功率可用公式(1)表示P＝Pbot(h)+Pbw(h) (1)式中，Pbot(h)为海底回波功率，Pbw(h)为水体后向散射功率；

海底和海水后向散射激光回波信号可分别用公式(2)和(3)计算：式中，Pbot(h)是海底回波信号功率，h是水深，P0是激光发射峰值功率，ρbot是海底反射率，∑是孔径面积，η光学系统接收效率，θw是激光进入海水后传播方向与垂直方向的夹角，H为等效航高，a为水体吸收系数、bb为水体后向散射系数，F(h)是视场损失因子式中，Pbw(h)是海水后向散射信号功率，P0是激光发射峰值功率，c是空气中的光速，τpulse是激光脉宽，n为水体折射率，βπ是体积散射函数β(θ)取180°时的值，∑是孔径面积，η光学系统接收效率，θw是激光进入海水后传播方向与垂直方向的夹角，H为等效航高，a为水体吸收系数、bb为水体后向散射系数，F(h)是视场损失因子；

从公式(2)和(3)可知，涉及水质参数有a为水体吸收系数、bb为水体后向散射系数、bf为水体前向散射系数，计算方法分别见公式(4)、(8)和(10)；

a(λ)＝aw(λ)+ap(λ)+ag(λ) (4)式中，a(λ)为水体在λ波段的吸收系数，aw(λ)为水体在λ波段的吸收系数(532nm取)，ap(λ)为水体在λ波段由叶绿素引起的吸收系数，ag(λ)为水体在λ波段由颗粒物和黄色物质(可溶性物质)引起的吸收系数(取0～20)；

ap(λ)＝[a0(λ)+a1(λ)ln(P)]P (5)式中，a0(λ)、a1(λ)为经验系数(532nm分别取0.5681和0.0969)，P为叶绿素在440nm波长处的吸收系数；

0.65

P＝0.06[chl‑a] (6)式中，chl‑a为叶绿素的浓度；

ag(λ)＝Gexp(‑S(λ‑440)) (7)式中，G为黄色物质在440nm处的吸收系数，S为黄色物质吸收光谱斜率(一般取0.014nm‑1

)；

bb(λ)＝bbw(λ)+ε(λ)bbp(λ) (8)式中，bbw(λ)为水体的后向散射系数(532nm取16.4)，ε(λ)为系数，bbp(λ)为颗粒物的后前向散射系数；

式中，θw为光入射的次表层天顶角，θv为探测器观测的天顶角；由于θw和θv都接近90°，因此ε(λ)取1；

0.62

bbp(λ)＝B(chl‑a) 550/λ (10)式中，B取0.3‑5.0(0.3为清澈，5.0为浑浊)；

上述公式(4)～(10)需要测量的输入参数为叶绿素浓度、黄色物质在440nm处的吸收系数、颗粒物的后/前向散射系数和B水体浑浊度，通过《HJ 897‑2017水质叶绿素a的测定分光光度法》、《HY/T 133‑2010海水中颗粒物和黄色物质光谱吸收系数测量(分光光度法)》、地物波谱仪和FTF/T‑R法、βπ方程求解、《NF T90‑033‑2000水质.浑浊度测定》等方法得到；

视场损失因子计算方法见公式(11)；

式中， 其他参数见表1；

表1视场损失因子公式参数表

为计算等效航高视场损失因子，需要用等效公式(12)计算；

式中，H为等效航高，H0为飞行航高，n为水体折射率，θw是激光进入海水后传播方向与垂直方向的夹角，θa为激光扫描角，θl为等效激光发散角，θl0为激光发散角，θr为等效接收视场角，θr0为接收器视场角，rl为等效激光截面半径，rl0为激光截面半径，rr为接收器孔径半径，rr0为接收器孔径半径；

根据遥感激光雷达水深探测模型的光学系统接收到回波功率计算公式(1)可知，当回波功率能量已知时，可以计算相应的水深；

第三，根据响应回波能量范围及其对应水深，划分测量不同水深的多个通道，设计激光雷达光学接收系统。