Das Unterwasserlidar wird als neues Instrument zur Überwachung des Meeresbodens vorgestellt. Es ist eine Kombination aus einem range gated Videosystem und einem Fluoreszenzlidar. Lidargleichung und Bildkomposition werden unter besonderer Berücksichtigung von Vielfachstreuung diskutiert. Algorithmen zur Inversion der Fluoreszenzlidarsignale liefern die optischen Eigenschaften der Wassersäule, eines abgesunkenen Schadstoffes und des Meeresbodens. Die optische Übertragungsfunktion einer Wassersäule wird bestimmt und zur Entfaltung der Streulichtbilder angewandt. Die Funktion des Sensors hängt stark von den optischen Eigenschaften der Wassersäule, des Meeresbodens, des Sinkers und der Objekte ab. Diese Eigenschaften variieren von klarem Ozean- zu trübem Küstenwasser, von schwarzem Schlamm zu weissem Sand, von stark fluoreszierenden zu nicht-fluoreszierenden Substanzen und von schwarzen zu weissen Objekten, so daß eine allgemein gültige Aussage nicht getroffen werden kann. Die in dieser Arbeit angegebenen Gleichungen erlauben jedoch die Vorhersage von Bildern und Signalen für jedes gegebene Szenario. <dt.>
The underwater lidar is presented as a new optical instrument for seafloor monitoring. It is a combination of a range gated video system and a fluorescence lidar. Lidar equation and image formation are discussed, with a focus on multiple scattering effects. Inversion algorithms of fluorescence lidar signals provide optical characteristics of water column, sunken pollutant and sea bottom, e.g. emission spectrum and fluorescence lifetime. The optical transfer functions of water columns are determined, and a restoration algorithm is applied for deconvolution of range gated video images. The performance of the sensor depends on optical properties of the water column, the seafloor, the pollutants and the targets. These characteristics cover a wide range - from clear ocean to turbid river water, from dark mud to white sand, from strong fluorescent to non-fluorescent substances, from black to white objects - so that a general statement cannot be made. Nevertheless, the equations given by this work allow to predict signals and images for every defined scenario. <engl.>
Fluorescence lidar, range gated video, transfer functions, lidar equation, image restoration. <keywords>
