赤潮给海洋环境、海洋渔业和海水养殖造成严重危害,给世界经济带来了无法估量的损失,而且威胁人类的生存。研究赤潮探测方法具有至关重要的意义。　　传统的船载和海洋浮标监测在实际应用中分析速度慢,不能满足大面积海域实时调查的需要;卫星遥感监测受天气影响较大,不能全天候、全天时工作,空间分辨率也较低。赤潮探测需要满足快速、大面积、效率高等方面要求,本研究中针对这些要求提出采用机载激光雷达监测的方法。基于机载的航空海洋遥感探测方法具有机动灵活、速度快、覆盖范围广、经济等特点。　　海水介质对光传播的影响很大,文章对海水介质成分做了一个大致分类,确定了四种对海水光学性质有重要影响的物质:纯水、黄色物质、浮游植物和非色素悬浮粒子,并分别就以上四种主要物质与脉冲激光的相互作用展开研究,分析各自的生物光学衰减系数。在此基础上,建立了海水生物光学吸收、散射和后向散射系数模型,分析了这些模型与叶绿素浓度的关系。为实际利用机载激光雷达进行海洋探测提供了理论基础和技术支持。　　此外,文章将海水介质的生物光学模型与机载激光雷达方程相结合,提出一种新的赤潮探测方法,该方法通过监测叶绿素a浓度的变化来监测赤潮的消长情况。文中建立了赤潮藻叶绿素a浓度的探测模型,通过分析激光雷达后向散射信号得到赤潮藻的衰减系数,再根据衰减系数与赤潮藻叶绿素浓度的关系,进一步获取赤潮消长过程中各个阶段叶绿素浓度的大小,赤潮藻叶绿素浓度大小直接预示着赤潮的消长情况,从而实现了对赤潮的预报。该方法为基于机载的海洋赤潮监测增加了一种方法。最后结合以往赤潮发生时的相关数据进行仿真计算,在理论上验证了该方法的可行性和有效性。