1.一种基于主动照明的赤潮偏振监测装置的监测方法，其特征在于，所述赤潮偏振监测装置包括主动照明光发射端（1）和偏振光信号接收端（2）；

所述主动照明光发射端（1）用于照亮水体中的赤潮；

所述偏振光信号接收端（2）用于采集经水体散射的偏振光信号；

所述监测方法具体包括以下步骤：

步骤1：建立一套目标海域的偏振赤潮优势种数据库；

步骤2：调取目标海域的遥感图像，利用决策树分类法确定大致的赤潮区域；

步骤3：利用无人机挂载赤潮偏振监测装置对步骤2确定的赤潮水域进行图像采样；

步骤4：通过偏振分析仪（29）得到散射光的偏振度，对步骤3采样的图像计算得到偏振对比度数值；

步骤5：基于步骤4的偏振度的数值及偏振对比度数值与步骤1所建立的目标海域的偏振赤潮优势种数据库进行置信度计算；

步骤6：基于步骤5的置信度判断赤潮为已知赤潮优势种或赤潮为未知赤潮优势种；

所述步骤2利用决策树分类法确定大致的赤潮区域具体包括以下步骤：步骤2.1：利用公式（1）区分陆地和水体：

（1）

其中，A为陆地和水体的阈值， 为第三波段遥感反射率， 为第五波段遥感反射率，计算 的数值，通过阈值分割提取水体区域；

步骤2.2：利用公式（2）区分水体和赤潮：

（2）

其中，B为水体和赤潮的阈值， 为第一波段遥感反射率， 为第三波段遥感反射率，为第四波段遥感反射率，通过阈值分割提取赤潮区域；

步骤2.3：采用最大类间方差法进一步计算赤潮面积：

遥感图像的像素总数为 ，个灰度级 ，灰度值为 的像素总数为ni，灰度值为的像素出现的概率 为：

（3）

设遥感图像的初始阈值为t，当像素的灰度值小于初始阈值t，归类为 类，反之则归类为 类，其中 类和 类分别代表背景和前景；遥感图像像素出现的概率和灰度均值分别用、 、 、 来表示，公式有：（4）

其中， 为类间方差，当 取最大值时，获得最佳阈值； 为遥感图像背景类的像素出现的概率， 为遥感图像前景类的像素出现的概率， 为遥感图像背景类的像素出现的灰度均值， 为遥感图像前景类的像素出现的灰度均值。

2.根据权利要求1所述一种基于主动照明的赤潮偏振监测装置的监测方法，其特征在于，所述主动照明光发射端包括前置扩束镜组（11）、后置准直镜组（12）、偏振调制模块Ⅰ（13）和大功率多波段可调谐激光光源（14）；

所述大功率多波段可调谐激光光源（14）可发出不同波段的激光用于照明，大功率多波段可调谐激光光源（14）发出的入射光通过偏振调制模块I（13）进行起偏，使发出的入射光为偏振光，再通过后置准直镜组（12）将发散的照明光进行光束整形使其沿光轴射入前置扩束镜组（11），前置扩束镜组（11）将沿光轴入射光进行光束扩散用于大视场照明。

3.根据权利要求2所述一种基于主动照明的赤潮偏振监测装置的监测方法，其特征在于，所述偏振光信号接收端（2）包括反射镜组（21）、狭缝（22）、准直镜组（23）、分光棱镜（24）、偏振成像模块（25）、CCD相机（26）、偏振调制模块Ⅱ（27）、光谱调制模块（28）、偏振分析仪（29）、仪器控制模块（210）、图像存储与处理模块（211）和电源控制模块（212）；

所述反射镜组（21）、狭缝（22）、准直镜组（23）将散射光进行接收，由分光棱镜（24）将光分为两束，由偏振分析仪（29）和偏振成像模块（25）进行接收，通过仪器控制模块（210）控制偏振调制模块Ⅱ（27）和光谱调制模块（28）对不同偏振态的散射光进行偏振成像，通过仪器控制模块（210）进行偏振散射光信号分析，生成图像由图像存储与处理模块（211）进行储存和处理，电源控制模块（212）为偏振光信号接收端进行供电。

4.根据权利要求1所述一种基于主动照明的赤潮偏振监测装置的监测方法，其特征在于，所述步骤3对赤潮水域进行图像采样具体为，利用主动照明光发射端对赤潮水域进行主动照明，同时利用偏振光信号接收端对散射光进行接收；

启动主动照明光发射端中大功率多波段可调谐激光光源进行照明，其选定波长为460，选定偏振方向为0°，照明光通过后置准直镜组和前置扩束镜组进行大视场照明；

启动偏振光信号接收端，散射光通过反射镜组、狭缝、准直镜组将散射光束准直，并通过分光棱镜分光给偏振成像模块和偏振分析仪；其中偏振成像模块中光谱调制模块调整为主动照明光发射端对应的波长460 ，偏振调制模块Ⅱ调整为0°、45°、90°和135°，依次在CCD相机将接收到的偏振光信号进行成像，并通过图像存储与处理模块进行储存和处理，最终得到偏振度图像，偏振度图像公式为：（5）

其中，S为斯托克斯矢量用来表示偏振图像之间的关系，参量 为总光强；参量 为0°线偏振分量和90°线偏振分量的光强之差；参量 为45°线偏振分量和135°线偏振分量的光强之差；参量 为右旋圆偏振分量和左旋圆偏振分量的光强之差，由于未采取圆偏振光照明故 ；

（6）

其中偏振分析仪对接收到的散射光的偏振态进行判断并计算出散射光的偏振度；DOP为偏振度，I0°为0°线偏振分量时的光强，I45°为45°线偏振分量时的光强，I90°为90°线偏振分量时的光强，I135°为135°线偏振分量时的光强，Ir为右旋圆偏振光时的光强，Il为左旋圆偏振光时的光强。

5.根据权利要求4所述一种基于主动照明的赤潮偏振监测装置的监测方法，其特征在于，启动主动照明光发射端中大功率多波段可调谐激光光源（14）进行照明，其选定波长为

460 ，再依次选定偏振方向为45°、90°和135°进行偏振光照明，照明光通过后置准直镜组和前置扩束镜组进行大视场照明；

所述大功率多波段可调谐激光光源（14）波长调整为515 时，依次选定偏振方向为0°、

45°、90°和135°，照明光通过后置准直镜组和前置扩束镜组进行大视场照明；

所述大功率多波段可调谐激光光源（14）波长调整为585 时，依次选定偏振方向为0°、

45°、90°和135°，照明光通过后置准直镜组和前置扩束镜组进行大视场照明；总计共12组实验。

6.根据权利要求5所述一种基于主动照明的赤潮偏振监测装置的监测方法，其特征在于，所述步骤4的偏振对比度数值具体为，经过一轮图像采集得到共12组偏振图像；通过对比度计算得到的偏振图像的偏振对比度，偏振对比度公式为：（7）

式中， 为赤潮相对于非赤潮水体的偏振对比度； 为赤潮平均灰度值；为非赤潮水体平均灰度值；分别选取图像中的非赤潮水体区域和赤潮区域，提取出感兴趣区域非赤潮水体灰度总数、非赤潮水体像素点总数、赤潮灰度总数和赤潮像素点总数，然后通过计算得到非赤潮水体平均灰度值和赤潮平均灰度值，最后得到偏振对比度。

7.根据权利要求6所述一种基于主动照明的赤潮偏振监测装置的监测方法，其特征在于，所述步骤5具体为，将得到的12组偏振度的数值及偏振对比度数值与偏振赤潮优势种数据库分别进行置信度计算，若置信度超过60%视为偏振赤潮优势种数据库中已知赤潮优势种，反之则为未知赤潮优势种,通过公式（8）计算：（8）

式中， 为置信度， 和 分别表示实测数值与偏振赤潮优势种数据库已知数值，为进行置信度计算总次数；

将一轮采集得到的12组偏振对比度和偏振度置信度数值进行双向验证，置信度超过

60%的数值占总组数的60%，则确定赤潮为已知赤潮优势种，反之则为未知赤潮优势种。