全天空成像儀

全天空成像儀可以通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡接入互聯(lián)網(wǎng)，并通過網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)至服務(wù)器或者監(jiān)控電腦上。該成像儀可以智能設(shè)定正常曝光時(shí)間和欠曝光時(shí)間，獨(dú)特的設(shè)計(jì)使得全天空成像儀在無太陽遮擋而完全暴露在太陽光照之下正常記錄天空云況信息。

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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,時(shí)空分辨率高。為了進(jìn)一步提高TSI-440儀器的觀測準(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)觀測站2008年5月-2009年4月的TSI資料及無錫站地面觀測資料,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。 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。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。針對這種情況,本文基于Long方案改進(jìn)了云量計(jì)算方案,通過與目測結(jié)果對比表明：新方案有效減小了晴空、少云時(shí)太陽圈及近地平區(qū)域云量計(jì)算誤差。 3、針對陰天圖像及復(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對誤差減小9.06%,證明了新方案的有效性。

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地基全天空成像儀

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云的地基觀測在現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)中日漸重要,目前國內(nèi)外研制的全天空成像儀大都采用具有較大廣角的魚眼鏡頭實(shí)現(xiàn)對云的觀測,其缺點(diǎn)是導(dǎo)致圖像畸變、失真,影響觀測的準(zhǔn)確性.利用普通CCD攝像機(jī)可以拍攝不同方位的天空圖像；便攜式天空成像儀便攜式天空成像儀是全球領(lǐng)1先的全天空成像儀和云量觀測儀,采用寬視場偏振成像技術(shù)觀測云層覆蓋情況并監(jiān)測云量，幫助工程師更加精準(zhǔn)高效地監(jiān)測云量和全天空云況信息。根據(jù)太陽運(yùn)動(dòng)規(guī)律,控制CCD攝像機(jī)采取合理的避讓策略；

無太陽遮擋裝置，大限度記錄全天空云況信息；全天空成像儀是全天候的云量觀測儀器。它結(jié)合了光學(xué)、遙感、機(jī)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(jìn)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(jìn)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(shí)空分辨率高的優(yōu)點(diǎn)和紅外技術(shù)在層狀云觀測和夜間云觀測方面的優(yōu)點(diǎn)，提供了更為完整、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的總云量、分云量觀測數(shù)據(jù)。

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