在日常氣象業(yè)務(wù)化測量中，云高、云量和云狀是云觀測最基本的要素。傳統(tǒng)的觀測手段主要是目測，需要?dú)庀髥T每天定時(shí)定點(diǎn)記錄。隨著激光雷達(dá)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、全天空成像及圖像處理等技術(shù)的發(fā)展，氣象要素業(yè)務(wù)化測量儀器也迅速發(fā)展起來，其中云高和云量自動(dòng)化觀測設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于氣象測量中。但對云高、云量的觀測是分別通過激光云高儀和全天空成像儀等設(shè)備獨(dú)立完成的。為了使得到的氣象數(shù)據(jù)更具統(tǒng)一性、普適性，一般需要將激光云高儀和全天空成像儀布置在同一氣象觀測站，既實(shí)現(xiàn)了云高測量又實(shí)現(xiàn)了云量測量。在實(shí)際氣象業(yè)務(wù)化測量時(shí)，更傾向于使用同一設(shè)備來實(shí)現(xiàn)云量、云狀以及云高的觀測，這樣測得的數(shù)據(jù)能夠在時(shí)間地點(diǎn)上高度統(tǒng)一，便于數(shù)據(jù)融合分析。目前并沒有同時(shí)測量云高和云量的氣象系統(tǒng)。 本論文圍繞云的自動(dòng)定量觀測需求，針對目前單一設(shè)備探測能力不足，數(shù)據(jù)難以有效融合反演的問題展開研究。初步設(shè)計(jì)了具有全天空成像功能的云探測激光雷達(dá)系統(tǒng)，以主被動(dòng)結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)云高和云量的同時(shí)測量。首先通過ZEMAX軟件模擬了主動(dòng)探測模塊激光云高儀的光路及光學(xué)效率，并對信噪比做了分析。其次被動(dòng)成像模塊利用加裝魚眼鏡頭的數(shù)字相機(jī)來獲取全天空圖像，并研究了藍(lán)紅...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1探照燈測云高的原理圖

束儀是可以自動(dòng)化測量云高的儀器。由發(fā)射器、探理如圖1.2所示，與探照燈原理類似，但測量范圍頻率被調(diào)制到1kHz，發(fā)射到大氣中，在一定角度散射時(shí)，散射光由垂直向上指向的探測器接收，離光源的位置和光束仰角來計(jì)算云高。該設(shè)備發(fā)射發(fā)射波長范圍與云粒子粒徑相當(dāng)，后向散射光很，提高儀器....

圖1.3微脈沖激光雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

度便是利用了云對激光的米散射特性。其中微脈雷達(dá)測云儀是典型探測云高的自動(dòng)化儀器，性PulseLidar)微脈沖激光雷達(dá)基于米散射探測原邊界層探測和氣溶膠后向散射廓線探測等。激光與大氣和大氣中物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生的后向散射統(tǒng)收集，再進(jìn)行處理。有云存在的時(shí)候，氣溶發(fā)生突變，通過對回波....

;圖1.5（c）AllSkyImager圖1.5（d）中科院AllSkyImager;

圖1.5（c）AllSkyImager圖1.5（d）中科院AllSkyImager1.4論文結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容安排本論文詳細(xì)敘述了地基激光雷達(dá)遙感測云和地基全天空成像儀的發(fā)展及技術(shù)動(dòng)態(tài)，并針對目前氣象上云測量數(shù)據(jù)在時(shí)間地點(diǎn)上不統(tǒng)一的現(xiàn)狀基礎(chǔ)上開展了主被動(dòng)結(jié)合的云探....

圖1.5（c）AllSkyImager圖1.5（d）中科院AllSkyImager

圖1.5（c）AllSkyImager圖1.5（d）中科院AllSkyImager1.4論文結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容安排本論文詳細(xì)敘述了地基激光雷達(dá)遙感測云和地基全天空成像儀的發(fā)展及技術(shù)動(dòng)態(tài)，并針對目前氣象上云測量數(shù)據(jù)在時(shí)間地點(diǎn)上不統(tǒng)一的現(xiàn)狀基礎(chǔ)上開展了主被動(dòng)結(jié)合的云探....

本文編號(hào)：3956947