留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

以黑体为目标的能见度参考标准试验研究

马舒庆 徐振飞 毛节泰 刘达新 张春波 杨玲 甄小琼

马舒庆, 徐振飞, 毛节泰, 等. 以黑体为目标的能见度参考标准试验研究. 应用气象学报, 2014, 25(2): 129-134..
引用本文: 马舒庆, 徐振飞, 毛节泰, 等. 以黑体为目标的能见度参考标准试验研究. 应用气象学报, 2014, 25(2): 129-134.
Ma Shuqing, Xu Zhenfei, Mao Jietai, et al. Experimental research on visibility reference standard for blackbody targets. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(2): 129-134.
Citation: Ma Shuqing, Xu Zhenfei, Mao Jietai, et al. Experimental research on visibility reference standard for blackbody targets. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(2): 129-134.

以黑体为目标的能见度参考标准试验研究

资助项目: 

公益性行业 (气象) 科研专项 GYHY201106047

详细信息
    通信作者:

    马舒庆, email: msqaoc@cma.gov.cn

Experimental Research on Visibility Reference Standard for Blackbody Targets

  • 摘要: 黑体为目标的能见度测量是从科西米德定律出发,通过工业相机对黑体目标物进行拍摄,建立黑体和背景天空的数学模型,求得能见度。分析表明:当能见度小于30 km,黑体黑度和CCD (change-coupled device) 工业相机的面非均匀性对该方法测得的能见度造成的误差约为3.7%。该方法与前向散射能见度仪测量进行对比,能见度变化趋势上具有一致性;但在高能见度时,黑体能见度测量值大于前向散射能见度测量值,低能见度时,黑体测量值小于前向散射能见度测量值。
  • 图  1  以黑体为目标的能见度参考标准示意图

    Fig. 1  Schematic diagram of visibility reference standard blackbody targets

    图  2  白卡反射率测量

    Fig. 2  White card reflectivity measurement

    图  3  黑体的黑度测量示意图

    Fig. 3  Schematic diagram of blackbody target measurement

    图  4  CCD拍摄平台

    Fig. 4  The CCD camera platform

    图  5  带长焦镜头CCD拍摄图 (a) 及三维示意图 (b)

    Fig. 5  CCD with telephoto lens shooting figure (a) and 3D sketch (b)

    图  6  亮度-灰度转换曲线

    Fig. 6  Brightness gray transformation curve

    图  7  2011年11月6日黑体能见度数据

    Fig. 7  Blackbody visibility data on 6 November 2011

    图  8  2011年11月8日黑体能见度数据

    Fig. 8  Blackbody visibility data on 8 November 2011

    表  1  积分球不同灯盏亮度灰度数据

    Table  1  Integral ball lamp brightness of different gray scale data

    积分球光源数量 亮度 (波长633 nm)/(cd·cm-2) 灰度
    4 3.143884277 9226.2857
    8 6.315529494 18836.408
    16 13.2750563 40213.878
    24 19.48448807 58032.49
    下载: 导出CSV
  • [1] 中国气象局.地面气象观测规范.北京:气象出版社, 2003:21-27.
    [2] WMO.Guide to Meteorological Instrumentsand Methods of Observation (No.8).2010:230-233.
    [3] 黄健, 吴兑, 黄敏辉, 等.1954—2004年珠江三角洲大气能见度变化趋势.应用气象学报, 2008, 19(1):61-70. doi:  10.11898/1001-7313.20080111
    [4] 袁成松, 卞光辉, 冯民学.高速公路上低能见度的监测与预报.气象, 2003, 29(11):36-40. doi:  10.3969/j.issn.1000-0526.2003.11.008
    [5] 林云, 孙向明, 张小丽, 等.深圳市大气能见度与细粒子浓度统计模型.应用气象学报, 2009, 20(2):252-256. doi:  10.11898/1001-7313.20090216
    [6] 刘西川, 高太长, 刘磊, 等.降水现象对大气消光系数和能见度的影响.应用气象学报, 2010, 21(4):433-441. doi:  10.11898/1001-7313.20100406
    [7] 曾书儿, 王改利.能见度的观测及其仪器.应用气象学报, 1999, 10(2):207-212. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19990259&flag=1
    [8] 马舒庆, 吴可军, 陈冬冬.天气现象自动化观测系统设计.气象, 2011, 37(9):1166-1172. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2011.09.015
    [9] WMO.CIMO International Visibility Intercomparison.1989.
    [10] 马远.英国BIRAL HSS高精度能见度/天气现象仪.气象水文海洋仪器, 2005, 2(7):47-50. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXSW200502009.htm
    [11] Crosby D.Visibility Sensor Accuracy:What's Realistic?The 12th Symposium on Meteorological Observations and Instrumentation 2003 American Meteorological Society Annual Meeting, 2003.
    [12] Waas S.Field Test of Forword Scatter Visibility Sensors at German Airports.TECH-2008, 2008.
    [13] 毛节泰, 李建国.气象能见度与望远光度计.大气科学, 1984, 2(6):170-177. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK198402006.htm
    [14] 谢兴生, 陶善昌, 周秀骥.数字摄像法测量气象能见度.科学通报, 1999, 44(1):97-100. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB199901021.htm
    [15] 吕伟涛, 陶善昌.数字摄像能见度观测系统中实用黑体技术的应用.应用气象学报, 2003, 12(6):692-699. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20030687&flag=1
    [16] 王缅, 刘文清, 陆亦怀, 等.气溶胶前向散射大气能见度测量系统传递系数的标定及校准方法.光学技术, 2008, 34(3):334-337. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJS200803003.htm
    [17] 吕伟涛, 陶善昌, 谭涌波.双亮度差方法测量白天气象能见度时的误差分析.应用气象学报, 2005, 16(5):619-628. doi:  10.11898/1001-7313.20050508
    [18] 周建荣, 杨锐.能见度自动观测系统与人工观测的对比分析.中国科技论文在线, 2008, 1(13):1436-1439. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ANHE201209007.htm
    [19] 程绍荣, 吕军, 杨宁, 等. 大气能见度仪的定标系统及其定标方法: 中国, CN101661155A. 2010-03-03.
  • 加载中
图(8) / 表(1)
计量
  • 摘要浏览量:  3226
  • HTML全文浏览量:  1074
  • PDF下载量:  2010
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-23
  • 修回日期:  2013-10-28
  • 刊出日期:  2014-03-31

目录

    /

    返回文章
    返回