涉水光学：光学与智能交叉融合

为促进我国涉水光学技术交流及产学研用，李学龙领导团队前瞻布局涉水光学战略区域。首先提出“水下光学”，于2016年5月10日在西安倡导并举办了全国首届“水下光学”高峰论坛。随后于2018年6月22日在西安连续举办了第二届，将“水下光学”发展为重新定义的“海洋光学”，论坛正式更名为“全国海洋光学高峰论坛” 并发起成立了“中国光学工程学会海洋光学专委会”。全国海洋光学高峰论坛已经成为我国最重要，最受关注的光学会议之一。在促进产学研用方面，李学龙于2016年分别建立了青岛海洋科学与技术国家实验室(时筹)与本单位的海洋光学联合实验室。同年，提出并牵头筹备创建了我国首个省部级涉水光学重点实验室——陕西省海洋光学重点实验室。该实验室于2018年获批成立，李学龙担任首任主任，带领团队完成的全海深高清光学成像及影像处理系统，荣获了中国光学工程学会科技进步一等奖。 

面对深海空间广阔、水文特征复杂和信息难以感知等问题，李学龙于2020年在西北工业大学创建了智能交互与应用工信部重点实验室，将“海洋光学”进一步发展为“涉水光学”，将研究对象从单一领域拓展至海洋，江河湖池，云雨雾雪冰等多水体领域，以及与水体相关的其它领域，围绕“光与水的物质相互作用机理及光的跨介质传播机理”，“复杂环境的动态目标探测”，“冗余异质下高信容数据解算”等一系列科学问题，领导团队攻克了退化机理难建模，观测装备体系不健全，场景目标数据难解析等难题，完成了系列化国产海洋观测技术的研发和装备研制。2022年创建涉水光学实验室，并领导团队获得“水下智能XX导引”国家级重点项目支持，涉水光学的发展又迈出了坚实的一步。

图3.涉水光学框架

光与水的物质相互作用机理

水体的光学特性是光与水的物质相互作用的宏观表现，是研究涉水光学的重要依据。水体表观光学特性是水体由于光场的作用而表现出的特性，由水中光场的时间，空间分布及水体固有光学性质所决定，可随光场的变化而变化。 

图4.不同水质下可见光谱中不同波长的衰减