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)。

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)。而云粒子對(duì)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(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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全天空成像儀簡(jiǎn)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(cè)站周圍固有遮蔽物對(duì)觀測(cè)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(duì)全天空進(jìn)行立體掃描測(cè)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(cè)手段，獲得全天時(shí)、對(duì)天空云狀和云量的區(qū)分更加細(xì)化的客觀定量云觀測(cè)數(shù)據(jù)。經(jīng)過多年多地外場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)和比對(duì)，表明該儀器性能穩(wěn)定可靠，可獲取高時(shí)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(xiàng)和氣象行業(yè)專項(xiàng)的支持，2010年取得國(guó)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(dú)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(guó)氣1象局業(yè)務(wù)系統(tǒng)云自動(dòng)化觀測(cè)儀器開發(fā)?？梢姽獬上褡酉到y(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。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(jìn)，大氣物理研究提供相關(guān)技術(shù)支持以及改進(jìn)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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