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大气科学学报 2014年第3期37卷 289-296页

作者：周文君牛生杰许潇锋南京信息工程大学中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室江苏南京210044 江苏省盐城市气象局江苏盐城224000

全天空成像仪(total sky imager 440,TSI-440)可以实现白天全天空云量的持续自动监测,时空分辨率较高,得到的云量计算结果更精确。首先介绍了TSI-440的基本原理和资料格式,并基于太湖地区2008年5—10月的TSI-440资料及无锡站地面观测资... 详细信息

全天空成像仪(total sky imager 440,TSI-440)可以实现白天全天空云量的持续自动监测,时空分辨率较高,得到的云量计算结果更精确。首先介绍了TSI-440的基本原理和资料格式,并基于太湖地区2008年5—10月的TSI-440资料及无锡站地面观测资料,采用统计方法详细地分析了不同天气情况下图像的成像特征及云量的计算误差。结果发现:图像的成像特征与能见度密切相关,红蓝比值随着能见度的减小而增大。另外,仪器在处理阴天图像及复杂天空(多云)图像时,易造成一定的云量计算误差。针对上述问题,本文通过直方图分析,重新选定了红蓝比阈值(晴空点阈值0.62,云点阈值0.66),基于新阈值计算的云量结果较仪器自带的处理结果更为准确,减小了因天气状况不同而产生的云量计算误差。

关键词：全天空成像仪云量红蓝比值能见度

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全天空成像仪TSI-440云量计算方法的改进

全天空成像仪TSI-440云量计算方法的改进

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作者：周文君南京信息工程大学

学位级别：硕士

全天空成像仪(Total Sky Imager,TSI-440)可以实现白天全天空云量的持续自动监测,时空分辨率高。为了进一步提高TSI-440仪器的观测准确度,本文首先介绍了TSI-440的基本原理和资料格式,进而基于太湖自动观测站2008年5月-2009年4月的TSI... 详细信息

全天空成像仪(Total Sky Imager,TSI-440)可以实现白天全天空云量的持续自动监测,时空分辨率高。为了进一步提高TSI-440仪器的观测准确度,本文首先介绍了TSI-440的基本原理和资料格式,进而基于太湖自动观测站2008年5月-2009年4月的TSI资料及无锡站地面观测资料,采用统计分析和直方图分析法建立了本地化阈值选择方案,改进了云量计算方法,主要得到以下结论： 1、图像的成像特征与能见度密切相关,像元点的红蓝比值随着能见度的减小而增大。 2、晴空及少云时,气溶胶前向散射易造成10%-20%的云量计算误差。针对这种情况,本文基于Long方案改进了云量计算方案,通过与目测结果对比表明：新方案有效减小了晴空、少云时太阳圈及近地平区域云量计算误差。 3、针对阴天图像及复杂天空(多云)图像,本文基于直方图分析法,重新计算了红蓝比阈值(晴空点阈值0.62;云点阈值0.66),对比结果表明：基于新阈值计算的云量较仪器自带处理结果绝对误差减小13.75%。总体来说,改进方案计算的云量较TSI原始结果平均绝对误差减小9.06%,证明了新方案的有效性。

关键词：全天空成像仪(TSI-440) 云量红蓝比值能见度

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