全天空成像儀

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全天候的云量觀測(cè)儀器。它結(jié)合了光學(xué)、遙感、機(jī)械工程、電氣工程、信號(hào)處理、軟件等方面的技術(shù)，適合替代人工進(jìn)行云量測(cè)量，使觀測(cè)結(jié)果客觀化、觀測(cè)資料連續(xù)化，減少臺(tái)站觀測(cè)人員的工作量，進(jìn)一步提高觀測(cè)質(zhì)量和觀測(cè)效率。

儀器兼顧了可見光成像子系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)直觀、時(shí)空分辨率高的優(yōu)點(diǎn)和紅外技術(shù)在層狀云觀測(cè)和夜間云觀測(cè)方面的優(yōu)點(diǎn)，提供了更為完整、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的總云量、分云量觀測(cè)數(shù)據(jù)。

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1.擁有先進(jìn)并且獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以在太陽(yáng)無遮擋及太陽(yáng)直射的情況下清晰的記錄天空云狀、云量的分布，盡可能的保留了全天空云分布的定量數(shù)據(jù)。

2.全天空成像儀的軟件可以通過任何Web瀏覽器訪問，在操作的過程中，提供了很大的靈活性。

3.可以提高太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)分析研究能力，可用于監(jiān)測(cè)天氣和云況變化、太陽(yáng)能產(chǎn)能預(yù)報(bào)和光伏發(fā)電性能評(píng)估等，嵌入太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以極大增強(qiáng)區(qū)域太陽(yáng)能資源研究和預(yù)測(cè)的能力。

4.全自動(dòng)的天空?qǐng)D像捕1捉系統(tǒng)，受到云和氣溶膠的阻擋的緣故，太陽(yáng)輻射照射到地面強(qiáng)度顯著衰減，因此全天空成像儀對(duì)天空的云量分布提供了定量數(shù)據(jù)，可以計(jì)算太陽(yáng)的位置走向，分析潛在的遮光障礙物。

全天空成像儀(Total Sky Imager,TSI-440)可以實(shí)現(xiàn)白天全天空云量的持續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè),時(shí)空分辨率高。為了進(jìn)一步提高TSI-440儀器的觀測(cè)準(zhǔn)確度,本文首先介紹了TSI-440的基本原理和資料格式,進(jìn)而基于太湖自動(dòng)觀測(cè)站2008年5月-2009年4月的TSI資料及無錫站地面觀測(cè)資料,采用統(tǒng)計(jì)分析和直方圖分析法建立了本地化閾值選擇方案,改進(jìn)了云量計(jì)算方法,主要得到以下結(jié)論： 1、圖像的成像特征與能見度密切相關(guān),像元點(diǎn)的紅藍(lán)比值隨著能見度的減小而增大。全天空成像儀以下內(nèi)容由中科技達(dá)為您提供，今天我們來分享全天空成像儀的相關(guān)內(nèi)容，希望對(duì)同行業(yè)的朋友有所幫助。 2、晴空及少云時(shí),氣溶膠前向散射易造成10%-20%的云量計(jì)算誤差。針對(duì)這種情況,本文基于Long方案改進(jìn)了云量計(jì)算方案,通過與目測(cè)結(jié)果對(duì)比表明：新方案有效減小了晴空、少云時(shí)太陽(yáng)圈及近地平區(qū)域云量計(jì)算誤差。 3、針對(duì)陰天圖像及復(fù)雜天空(多云)圖像,本文基于直方圖分析法,重新計(jì)算了紅藍(lán)比閾值(晴空點(diǎn)閾值0.62；云點(diǎn)閾值0.66),對(duì)比結(jié)果表明：基于新閾值計(jì)算的云量較儀器自帶處理結(jié)果絕1對(duì)誤差減小13.75%。 總體來說,改進(jìn)方案計(jì)算的云量較TSI原始結(jié)果平均絕1對(duì)誤差減小9.06%,證明了新方案的有效性。

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利用全天空可見光圖像反演天空輻亮度

由中國(guó)1科學(xué)院大氣物理研究所LAGEO實(shí)驗(yàn)室研制和開發(fā)的地基全天空成像儀可實(shí)現(xiàn)地基全天空自動(dòng)化觀測(cè),所記錄的是可見光紅、綠、藍(lán)三波段彩色灰度值圖像。該成像儀還具有良好的防水功能，根據(jù)實(shí)際觀測(cè)條件，可選擇氣泵或者內(nèi)置干燥盒方式干燥方式。本文首先對(duì)全天空成像儀及相關(guān)標(biāo)定試驗(yàn)進(jìn)行說明與介紹,以標(biāo)定參數(shù)為基礎(chǔ)并結(jié)合全天空儀器成像原理提出了一個(gè)由可見光灰度圖像反演天空輻亮度分布的算式算法。文章后一部分則利用大氣物理研究所香河觀測(cè)站(39.75°N,116.96°E)同時(shí)觀測(cè)的全天空成像儀以及CIMEL光度計(jì)數(shù)據(jù),對(duì)該反演算式進(jìn)行檢驗(yàn)和比對(duì)。對(duì)比結(jié)果表明,用所提出的算法進(jìn)行天空輻亮度分布反演可行,該算法在灰度圖像與天空輻亮度之間建立了聯(lián)系,將有利于觀測(cè)圖像數(shù)據(jù)與數(shù)值模式模擬工作的相互對(duì)比和驗(yàn)證,有利于觀測(cè)圖像數(shù)據(jù)在模式研究中的應(yīng)用。

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