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全天空成像儀

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全天空成像儀（total sky imager 440,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(cè),時(shí)空分辨率較高,得到的云量計(jì)算結(jié)果更精1確.首先介紹了TSI-440的基本原理和資料格式,并基于太湖地區(qū)2008年5-10月的TSI-440資料及無(wú)錫站地面觀測(cè)資料,采用統(tǒng)計(jì)方法詳細(xì)地分析了不同天氣情況下圖像的成像特征及云量的計(jì)算誤差.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：圖像的成像特征與能見(jiàn)度密切相關(guān),紅藍(lán)比值隨著能見(jiàn)度的減小而增大.另外,儀器在處理陰天圖像及復(fù)雜天空（多云）圖像時(shí),易造成一定的云量計(jì)算誤差.針對(duì)上述問(wèn)題,本文通過(guò)直方圖分析,重新選定了紅藍(lán)比閾值（晴空點(diǎn)閾值0.62,云點(diǎn)閾值0.66）,基于新閾值計(jì)算的云量結(jié)果較儀器自帶的處理結(jié)果更為準(zhǔn)確,減小了因天氣狀況不同而產(chǎn)生的云量計(jì)算誤差.

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利用全天空可見(jiàn)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(kāi)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(jiàn)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(jiàn)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)。因此，首先提取圖像中的信息值（RGB值），計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的紅藍(lán)比值（定義為：R/B），然后設(shè)定合理的閾值來(lái)判別像元點(diǎn)是否為云點(diǎn)，這種方法被稱為閾值識(shí)別法。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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