全天空成像儀

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全天候的云量觀測儀器。它結(jié)合了光學(xué)、遙感、機械工程、電氣工程、信號處理、軟件等方面的技術(shù)，適合替代人工進行云量測量，使觀測結(jié)果客觀化、觀測資料連續(xù)化，減少臺站觀測人員的工作量，進一步提高觀測質(zhì)量和觀測效率。

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

利用全天空可見光圖像反演天空輻亮度

由中國1科學(xué)院大氣物理研究所LAGEO實驗室研制和開發(fā)的地基全天空成像儀可實現(xiàn)地基全天空自動化觀測,所記錄的是可見光紅、綠、藍三波段彩色灰度值圖像。本文首先對全天空成像儀及相關(guān)標(biāo)定試驗進行說明與介紹,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站(39.75°N,116.96°E)同時觀測的全天空成像儀以及CIMEL光度計數(shù)據(jù),對該反演算式進行檢驗和比對。而云粒子對可見光的散射，在不同的波段散射的程度是相當(dāng)?shù)?，因此云體呈現(xiàn)白色。對比結(jié)果表明,用所提出的算法進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,將有利于觀測圖像數(shù)據(jù)與數(shù)值模式模擬工作的相互對比和驗證,有利于觀測圖像數(shù)據(jù)在模式研究中的應(yīng)用。

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全天空成像儀簡介

天空成像儀控制軟件中集成了地平線確定工具，為用戶提供了更大的靈活性和功能需要，例如可以通過軟件設(shè)置天頂角范圍、地物屏蔽區(qū)域或者用戶感興趣的區(qū)域，避免測站周圍固有遮蔽物對觀測結(jié)果的影響。

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數(shù)字天空成像儀

數(shù)字天空成像系統(tǒng)——紅外云天儀通過對全天空進行立體掃描測量紅外溫度而形成全天空紅外輻射亮溫分布圖，紅外云天儀可替代以往云觀測手段，獲得全天時、對天空云狀和云量的區(qū)分更加細(xì)化的客觀定量云觀測數(shù)據(jù)。經(jīng)過多年多地外場觀測試驗和比對，表明該儀器性能穩(wěn)定可靠，可獲取高時間分辨率的云信息。該儀器由大氣所自主研發(fā)，先后獲得基1金委科研儀器基礎(chǔ)專項和氣象行業(yè)專項的支持，2010年取得國家發(fā)明專利ZL 200910222988.5；2011年，大氣所將“紅外云天儀”專利使用權(quán)獨1家轉(zhuǎn)讓給江蘇省無線電科學(xué)研究所有限公司，用于面向中國氣1象局業(yè)務(wù)系統(tǒng)云自動化觀測儀器開發(fā)。可見光成像子系統(tǒng)采用CCD成像技術(shù)，定時對全天空進行成像，然后對圖像進行分析得到可見光云量分布。該公司負(fù)責(zé)產(chǎn)品工藝、環(huán)境適應(yīng)性、可靠性等硬件部分工程化轉(zhuǎn)化和改進，大氣物理研究提供相關(guān)技術(shù)支持以及改進反演算法，目前該儀器已經(jīng)在部分氣1象局推廣使用。

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