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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）可以實現(xiàn)白天全天空云量的持續(xù)自動監(jiān)測,時空分辨率較高,得到的云量計算結果更精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資料及無錫站地面觀測資料,采用統(tǒng)計方法詳細地分析了不同天氣情況下圖像的成像特征及云量的計算誤差.結果發(fā)現(xiàn)：圖像的成像特征與能見度密切相關,紅藍比值隨著能見度的減小而增大.另外,儀器在處理陰天圖像及復雜天空（多云）圖像時,易造成一定的云量計算誤差.針對上述問題,本文通過直方圖分析,重新選定了紅藍比閾值（晴空點閾值0.62,云點閾值0.66）,基于新閾值計算的云量結果較儀器自帶的處理結果更為準確,減小了因天氣狀況不同而產生的云量計算誤差.

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利用全天空可見光圖像反演天空輻亮度

由中國1科學院大氣物理研究所LAGEO實驗室研制和開發(fā)的地基全天空成像儀可實現(xiàn)地基全天空自動化觀測,所記錄的是可見光紅、綠、藍三波段彩色灰度值圖像。本文首先對全天空成像儀及相關標定試驗進行說明與介紹,以標定參數為基礎并結合全天空儀器成像原理提出了一個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站(39.75°N,116.96°E)同時觀測的全天空成像儀以及CIMEL光度計數據,對該反演算式進行檢驗和比對。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。對比結果表明,用所提出的算法進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,將有利于觀測圖像數據與數值模式模擬工作的相互對比和驗證,有利于觀測圖像數據在模式研究中的應用。

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