全天空成像儀原理及構(gòu)造

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全天空成像儀主要的部件有：照相機、帶有加熱裝置的半球鏡面、鏡面上方的遮光帶以及下方的電子設(shè)備系統(tǒng)。該儀器可以在白天自動進行全天空云量的持續(xù)監(jiān)測，其工作原理是：通過儀器上方的照相機垂直向下拍攝帶有加熱裝置的半球鏡面，得到當時天空所呈現(xiàn)的圖像，并將拍攝得到的圖像自動存儲到計算機上進行云量計算和處理。針對熱帶和副熱帶地區(qū)強烈的日照，可以選擇性安置全天空成像儀防曬板。大氣、云粒子對可見光具有不同的散射原理：大氣分子對可見光的散射與λ4成反比，如果天空為晴空，對藍光波段的散射遠遠大于對紅光波段的散射，因此晴空呈現(xiàn)藍色；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?shù)?，因此云體呈現(xiàn)白色。根據(jù)不同的散射原理，可以從圖像信息值（RGB值）中區(qū)分云與藍天。自然界中的可見光都是按照一定的比例混合而得到，任意一種顏色都可以用紅（R）、綠（G）、藍（B）三色混合而成，圖像中的每個像素點均含有RGB三個亮度值，而RGB值在一定程度上反映了紅（中心波段為650nm）、綠（中心波段為570nm）、藍（中心波段為450nm）這三個波段的輻射強度。因此，首先提取圖像中的信息值（RGB值），計算每個像素點的紅藍比值（定義為：R/B），然后設(shè)定合理的閾值來判別像元點是否為云點，這種方法被稱為閾值識別法。

全天空成像儀

全天空成像儀可以通過標準網(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)定正常曝光時間和欠曝光時間，獨特的設(shè)計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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當前國內(nèi)外對云的觀測大多采用云高儀和全天空成像儀。其中云高儀利用激光測距原理測量云底高度，主流1產(chǎn)品包括芬蘭VAISALA的CL31型、美國Campbell的CS135型、澳大利亞MTECH-8200型，國產(chǎn)的有北京怡孚和融科技有限公司C15型激光測云儀；全天空成像儀利用可見光或熱紅外被動遙感技術(shù)，其原理分別是天空散射和熱輻射獲得云信息，日本EKO公司的ST2-21型   美國加州大學(xué)研制的WSI型、美國Yankee公司生產(chǎn)的TSI-880型。全天空成像儀全天空成像儀具有良好的防水功能，并存在兩種類型，一種是安置了氣泵和干燥盒，另一種為內(nèi)置干燥盒。上述兩種儀器或多或少受到能見度的等影響，紅外輻射測云儀器則可不受能見度限制，獲得全天時的天空雨量數(shù)據(jù)，目前除了大氣所研制的紅外云天儀外，美國蒙大拿州立大學(xué)開發(fā)了面陣列的紅外成像儀，美國FLIR公司的紅外熱像儀也是面陣列式，從技術(shù)上來看，大氣所研制的產(chǎn)品屬于單元式產(chǎn)品，有自己的特色，觀測技術(shù)參數(shù)方面也達到了國際先1進水平。如需了解更多檔案掃描的相關(guān)內(nèi)容，歡迎撥打圖片上的熱線電話！

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