全天空成像儀簡介

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全天空成像儀可以實現(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。全天空成像儀采用高精度的魚眼鏡頭，在無太陽遮擋裝置以及太陽直射的情況下自動記錄全天空云狀分布，保存了天空云分布的圖片。主要由成像部分、太陽跟蹤裝置、環(huán)境保護系統(tǒng)三部分組成，成像部分是一款帶魚眼鏡頭的數(shù)字成像系統(tǒng)，定時拍攝獲取全天空可見光紅、綠、藍三波段圖像，采樣頻率短為3秒鐘，太陽跟蹤裝置是專門計算和跟蹤太陽的位置，遮擋太陽直射的入射光，避免較強的太陽直射光破壞成像部分的感光元件，環(huán)境保護系統(tǒng)是根據(jù)不同的外場環(huán)境而設計的溫控系統(tǒng)和防雨雪裝置等

全天空成像儀

全天空成像儀是一種全自動的天空圖像捕1捉系統(tǒng)，受到云和氣溶膠的阻擋的緣故，太陽輻射照射到地面強度顯著衰減，因此全天空成像儀對天空的云量分布提供了定量數(shù)據(jù)，可以計算太陽的位置走向，分析潛在的遮光障礙物。

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天空成像儀是新一代全天空成像儀，擁有獨特的技術優(yōu)勢，可以在無太陽遮擋裝置以及太陽直射的情況下清晰的自動記錄全天空云狀分布，盡可能的保留了全天空云狀分布的定量數(shù)據(jù)。全天空成像儀控制軟件中集成了先進的云檢測算法和地平線確定工具，這些工具為用戶提供了更大的靈活性和功能需要，例如可以通過軟件定義天頂屏蔽、地物屏蔽區(qū)域或者用戶感興趣的區(qū)域，監(jiān)測太陽的位置和光伏電站潛在的遮蔽物。0/20米線纜輸出185°x185°魚眼鏡頭經(jīng)常曝光快照模式自動啟動圓頂加熱全鋁合金外殼，防水密封盒和連接器。

全天空成像儀(Total Sky Imager,TSI-440)可以實現(xiàn)白天全天空云量的持續(xù)自動監(jiān)測,時空分辨率高。為了進一步提高TSI-440儀器的觀測準確度,本文首先介紹了TSI-440的基本原理和資料格式,進而基于太湖自動觀測站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)計分析和直方圖分析法建立了本地化閾值選擇方案,改進了云量計算方法,主要得到以下結論： 1、圖像的成像特征與能見度密切相關,像元點的紅藍比值隨著能見度的減小而增大。 2、晴空及少云時,氣溶膠前向散射易造成10%-20%的云量計算誤差。針對這種情況,本文基于Long方案改進了云量計算方案,通過與目測結果對比表明：新方案有效減小了晴空、少云時太陽圈及近地平區(qū)域云量計算誤差。 3、針對陰天圖像及復雜天空(多云)圖像,本文基于直方圖分析法,重新計算了紅藍比閾值(晴空點閾值0.62；云點閾值0.66),對比結果表明：基于新閾值計算的云量較儀器自帶處理結果絕1對誤差減小13.75%。儀器兼顧了可見光成像子系統(tǒng)技術數(shù)據(jù)直觀、時空分辨率高的優(yōu)點和紅外技術在層狀云觀測和夜間云觀測方面的優(yōu)點，提供了更為完整、準確和實時的總云量、分云量觀測數(shù)據(jù)。 總體來說,改進方案計算的云量較TSI原始結果平均絕1對誤差減小9.06%,證明了新方案的有效性。

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