全天空成像儀
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采用60m基線的雙站可見光成像儀和掃描式紅外成像儀構(gòu)建地基雙波段全天空測(cè)云系統(tǒng),雙站可見光成像儀根據(jù)雙站測(cè)距原理準(zhǔn)確地獲取云底高,通過(guò)全方1位立體掃描獲取全天空可見光云圖,全天空成像儀報(bào)價(jià),掃描式紅外成像儀基于大氣輻射傳輸原理測(cè)量云底亮溫,反演云底高度,通過(guò)全方1位立體掃描獲取全天空紅外云圖。結(jié)合雙站可見光成像儀測(cè)得云底高,對(duì)大氣溫度垂直遞減率進(jìn)行實(shí)時(shí)訂正,提高掃描式紅外成像儀反演云底,達(dá)到雙波段云底高數(shù)據(jù)融合目的;基于小波變換多分辨率分析的圖像融合技術(shù),對(duì)全天空可見光和紅外云圖進(jìn)行圖像融合,提高能見度低、以及霧、霾等天氣條件下云量計(jì)算準(zhǔn)確度;實(shí)現(xiàn)晝夜云高、云量同時(shí)觀測(cè)。
天空成像儀
全天空成像儀分別由可見光成像子系統(tǒng)(TWS-ASI)和紅外成像子系統(tǒng)(TWS-SIR)組成。可見光成像子系統(tǒng)采用 CCD 成像技術(shù),定時(shí)對(duì)全天空進(jìn)行成像,然后對(duì)圖像進(jìn)行分析得到可見光云量分布;紅外成像子系統(tǒng)采用遙感技術(shù),對(duì)全天空的溫度數(shù)據(jù)反演得到全天空偽彩圖,進(jìn)一步分析得到紅外云量分布,EKO全天空成像儀報(bào)價(jià),通過(guò)對(duì)兩個(gè)云量的綜合判斷得出全天空的云量數(shù)據(jù)。
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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。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(shuō)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),無(wú)遮擋全天空成像儀報(bào)價(jià),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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