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一种双阶矩规范化雨滴谱反演方法的初步验证
1
作者 张扬 曾静 +1 位作者 刘黎平 董元昌 《气象学报》 北大核心 2025年第2期389-402,共14页
双偏振雷达反演雨滴谱能够为研究降水微物理过程提供良好的数据支撑。雨滴谱模型中的约束关系使得雨滴谱反演方法存在局限性,例如在“约束性Gamma(C-G)模型”雨滴谱反演方法中统计形状因子-斜率因子(μ-Λ)关系时,剔除了一些数据,因此μ... 双偏振雷达反演雨滴谱能够为研究降水微物理过程提供良好的数据支撑。雨滴谱模型中的约束关系使得雨滴谱反演方法存在局限性,例如在“约束性Gamma(C-G)模型”雨滴谱反演方法中统计形状因子-斜率因子(μ-Λ)关系时,剔除了一些数据,因此μ-Λ关系并不能代表所有降水的特性。为此,提出一种新的雨滴谱反演方法:双阶矩规范化雨滴谱反演法。该方法在保留全部有效数据的基础上,建立了趋近线性的定量关系,利用水平反射率因子(ZH)和差分反射率因子(ZDR)计算得到雨滴谱六、七阶矩,进而参考双阶矩规范化雨滴谱模型反演雨滴谱。利用发生在广东的 2 次降水过程采用模拟试验,地面观测和高空反演等 多个结果验证了方法的可行性。结果表明:假设的雨滴谱模型与实际观测数据较为吻合,理论上方法合理可行。无论是模拟试 验还是地面验证,提出的方法都优于传统 C-G 方法,尤其是在强降水端表现明显。同时双偏振雷达(双阶矩规范化雨滴谱反演 方法)和云雷达对高空中弱回波(<35 dBz)粒子大小的反演一致。该方法从理论,地面和高空观测等方面都表现出反演的可靠 性,为研究不同高度的雨滴谱特征提供了较好的反演途径。 展开更多
关键词 雨滴谱 反演技术 双阶矩规范化 双偏振雷达 云雷达
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滇西暴雨高值区的雨量计适用性分析
2
作者 李月清 孙自安 +4 位作者 杨洋 李春华 赵兴周 邵雄宗 马辉 《中国防汛抗旱》 2025年第10期29-33,共5页
为研究雨量观测仪器在暴雨高值区的适用性,利用滇西暴雨高值区云南昔马降雨国家野外科学观测研究站2组3种不同分辨力的雨量计观测数据,对不同雨量级的时段、日、月、年雨量下各种仪器的观测精度与稳定性进行对比分析。结果表明:在昔马... 为研究雨量观测仪器在暴雨高值区的适用性,利用滇西暴雨高值区云南昔马降雨国家野外科学观测研究站2组3种不同分辨力的雨量计观测数据,对不同雨量级的时段、日、月、年雨量下各种仪器的观测精度与稳定性进行对比分析。结果表明:在昔马镇暴雨高值区,0.1 mm、0.5 mm、1.0 mm分辨力的仪器观测雨量误差差异不大,均可使用,其中,0.1 mm分辨力的观测精度与稳定性优于其他2种,其次是1.0 mm分辨力,再次是0.5 mm分辨力,该结论为今后雨量观测仪器的多样选择提供了参考。 展开更多
关键词 降水量观测器 雨量计 适用性 暴雨高值区 云南暴雨
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短时强降水对翻斗雨量传感器测量准确性的影响研究
3
作者 邱实 丁红英 +3 位作者 罗昶 郑雨欣 白赢策 任燕 《气象水文海洋仪器》 2025年第1期6-10,共5页
为了评价极端条件下液态降水观测仪器测量结果的准确性,文章对自动站、智能站两类翻斗雨量传感器进行1~4 mm/min、10 mm和1~5 mm/min、30 mm降水试验,采用两台雨量校验仪同时注水实现翻斗雨量传感器6~8 mm/min、60 mm的极大雨强降水试... 为了评价极端条件下液态降水观测仪器测量结果的准确性,文章对自动站、智能站两类翻斗雨量传感器进行1~4 mm/min、10 mm和1~5 mm/min、30 mm降水试验,采用两台雨量校验仪同时注水实现翻斗雨量传感器6~8 mm/min、60 mm的极大雨强降水试验。试验结果表明:模拟极端降水的雨强、持续时间均超过了翻斗雨量传感器的测量极限,造成传感器汇集漏斗出现溢出现象;在5 mm/min测试点,两类传感器的测量误差不超过标准值的±4%,处于合理区间;在6~7 mm/min测试点测量结果偏小且超出合理区间;在8 mm/min测试点,部分被测传感器示值误差的符合性评定结果为不合格或待定,对应的观测数据不具备可用性。进一步分析汇集漏斗最大积水量和最大出水速度,提出一种翻斗雨量传感器对短时强降水测量极限时间的估计方法,给出极大雨强对应的传感器极限测量时间估计值。 展开更多
关键词 翻斗雨量传感器 短时强降水 测量误差 重复性 不确定度 溢出现象
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基于机器视觉的光学雨滴谱仪方案研究与实现
4
作者 赵鹏 张洪玮 吴松华 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2024年第6期611-623,共13页
雨滴谱是描述降水微物理特征的重要参数,对于改善雷达定量降水估计、研究降水微物理性质及认识降水演变过程具有关键作用。为实现雨滴的尺度和尾速的同步测量,本文提出了一种基于机器视觉原理的光学雨滴测量方法,设计了以双远心镜头、... 雨滴谱是描述降水微物理特征的重要参数,对于改善雷达定量降水估计、研究降水微物理性质及认识降水演变过程具有关键作用。为实现雨滴的尺度和尾速的同步测量,本文提出了一种基于机器视觉原理的光学雨滴测量方法,设计了以双远心镜头、远心光源和线阵相机为核心的系统方案,并搭建了光学雨滴谱仪样机。数据处理与分析系统以微软基础类库(MFC)为框架,调用相机软件开发包(SDK),联合Halcon软件开发了一款雨滴实时自动化测量软件。利用Canny算法对所得图像进行亚像素边缘检测,使用插值算法修复雨滴轮廓,最后根据还原后的雨滴图像计算出雨滴的尺度和尾速,从而实现雨滴的自动化测量。利用钢球和水滴进行了定标检验,使用标准量棒实验对仪器测量范围进行了标定。检测结果表明该雨滴谱仪对0.6~5.0 mm之间的钢球直径测量误差小于21μm,速度反演误差小于4.5%;而对水滴的测量标准差为26μm,证明该仪器可以同时测量粒子的尺度和尾速,并在测量运动粒子方面表现出良好的准确性和一致性。 展开更多
关键词 雨滴谱仪 机器视觉 边缘检测
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一种现场核查用雨量校准仪用于实验室检定的可行性分析
5
作者 于富荣 于旭萍 +3 位作者 吴忠振 任燕 陈凌江 杨茂水 《科技创新与应用》 2025年第29期85-88,共4页
自2020年起,山东省气象部门的国家级气象观测站全部采用三雨量传感器进行液态降水观测。为确保雨量传感器的测量精度,需要对雨量传感器进行定期检定。找到一种既可用于雨量传感器现场核查,又可用于雨量传感器实验室检定的装置能节约很... 自2020年起,山东省气象部门的国家级气象观测站全部采用三雨量传感器进行液态降水观测。为确保雨量传感器的测量精度,需要对雨量传感器进行定期检定。找到一种既可用于雨量传感器现场核查,又可用于雨量传感器实验室检定的装置能节约很多的资源。该文通过对ARC100-M型全自动雨量校准仪测试分析得到以下结论,ARC100-M型雨量校准仪标准玻璃量器容量允许误差符合JJG(气象)005—2015《自动气象站翻斗式雨量传感器检定规程》要求;ARC100-M型雨量校准仪雨强设定值与实际雨强控制值基本一致;ARC100-M型雨量校准仪与765型加液器比对数据没有显著性差异,随机误差、系统误差均一致。综上,ARC100-M型雨量校准仪可以用于实验室检定翻斗式雨量传感器。 展开更多
关键词 实验室检定 ARC100-M 全自动雨量校准仪 雨量传感器 现场核查
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基于空间一致性的区域自动站雨量计异常分析及运用
6
作者 余吕 张玉逵 +2 位作者 高丽 吕静 杨鑫龙 《海峡科学》 2025年第4期27-33,共7页
雨量计是气象监测预警和对外服务的重要设备,其采集到的雨量数据的准确性对政府决策、水资源管理和农业气象服务至关重要。为解决雨量数据失真或缺失导致决策和服务不准确的问题,该文提出了一种基于空间一致性的区域自动站雨量计异常分... 雨量计是气象监测预警和对外服务的重要设备,其采集到的雨量数据的准确性对政府决策、水资源管理和农业气象服务至关重要。为解决雨量数据失真或缺失导致决策和服务不准确的问题,该文提出了一种基于空间一致性的区域自动站雨量计异常分析方法。该方法通过对比邻近站点的雨量数据,从而识别异常站点,具有操作简便、实用性强的特点。实践证明,该方法能够有效识别雨量计异常站点,建议气象部门利用空间一致性检查方法在汛前对雨量计进行异常检查,在汛期以大范围降雨过程为切入点监控雨量计工作状态。 展开更多
关键词 区域自动站 雨量数据 空间一致性 雨量计
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多类型雨量计测雨能力对比分析
7
作者 苟璐峰 田宇 +5 位作者 季明锋 龚义新 李庭逸 席梓轩 熊凤翔 刘中甲 《中国防汛抗旱》 2025年第4期95-100,共6页
为衡量不同种类雨量观测仪器的测雨性能,对5种不同雨量计(称重式雨量计OTT Pluvio2、LTPG1500,翻斗式雨量计SL3-1、JDZ05,压电式雨量计RT型)开展了比测实验。结果表明:在实验设置的所有雨强下(10~260 mm/h),称重式雨量计OTT Pluvio2、LT... 为衡量不同种类雨量观测仪器的测雨性能,对5种不同雨量计(称重式雨量计OTT Pluvio2、LTPG1500,翻斗式雨量计SL3-1、JDZ05,压电式雨量计RT型)开展了比测实验。结果表明:在实验设置的所有雨强下(10~260 mm/h),称重式雨量计OTT Pluvio2、LTPG1500测得的降雨量基本在±4%误差控制线范围内波动;翻斗式雨量计SL3-1测得的降雨量普遍低于4%的误差控制线,在雨强较大时,翻斗式雨量计JDZ05大多数能达到有关规范要求;压电式雨量计虽然可以定性分析雨强,但在定量方面测量精度偏差较大。比测结果可为研究人员合理选用雨量观测仪器提供科学依据。 展开更多
关键词 雨量计 比测 降雨量 雨强
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ARC100-M型雨量校准仪测量不确定度评定及校准结果验证
8
作者 魏威 屈波 唐凤 《气象水文海洋仪器》 2025年第5期32-35,共4页
为了验证ARC100-M型雨量校准仪开展雨量传感器校准工作的适宜性,依据JJG(气象)005—2015《自动气象站翻斗式雨量传感器检定规程》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》、JJF1033—2023《计量标准考核规范》评定及验证该型号雨... 为了验证ARC100-M型雨量校准仪开展雨量传感器校准工作的适宜性,依据JJG(气象)005—2015《自动气象站翻斗式雨量传感器检定规程》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》、JJF1033—2023《计量标准考核规范》评定及验证该型号雨量校准仪结果的不确定度。验证表明:ARC100-M型雨量校准仪校准结果及测量不确定度与雨量检定装置相似,校准结果准确。可以使用ARC100-M型雨量校准仪开展雨量传感器校准工作。 展开更多
关键词 测量不确定度 校准结果验证 标准玻璃量器
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铁路翻斗式雨量传感器现场核查方法研究
9
作者 郭浩 金元尚 +1 位作者 朱娱莹 池浩源 《农业灾害研究》 2025年第1期104-106,共3页
为了使雨量传感器现场校准方法更好地应用于实际工作,对吉林铁路工务段使用的JDZ02-1型翻斗式雨量传感器现场核查过程进行了研究,详细介绍了从检定到标校整个核查过程,并就核查中常见的一些问题提出了解决方案和建议。
关键词 翻斗式雨量传感器 铁路 工作原理
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翻斗式雨量传感器干簧管优化及常规维修维护技巧
10
作者 王桥 张仁兴 +2 位作者 彭显锋 郑周莹 余选程 《农业灾害研究》 2025年第2期307-309,共3页
翻斗式雨量传感器是测量降水量的重要仪器。随着全球气候异常变化加剧,极端降水天气事件频发,保障雨量传感器的安全稳定运行显得十分必要。然而,在翻斗式雨量传感器应用期间干簧管时常会出现故障问题,从而影响到雨量观测的准确性。基于... 翻斗式雨量传感器是测量降水量的重要仪器。随着全球气候异常变化加剧,极端降水天气事件频发,保障雨量传感器的安全稳定运行显得十分必要。然而,在翻斗式雨量传感器应用期间干簧管时常会出现故障问题,从而影响到雨量观测的准确性。基于此,介绍了翻斗式雨量传感器结构及工作原理、干簧管结构及工作原理,探究了翻斗式雨量传感器干簧管存在的问题及优化措施,以及干簧管优化措施,并总结了翻斗式雨量传感器常规维修维护技巧及注意事项。 展开更多
关键词 翻斗式雨量传感器 干簧管 维修维护技巧
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2种不同型号降水现象仪观测降水性能的评估分析 被引量：3
11
作者 赵勇 陈立峰 《山地气象学报》 2024年第1期108-114,共7页
【目的】为评估DSG1型和DSG5型国产降水现象仪在测量降水方面的性能。【方法】挑选鲁南地区降水过程、强度和持续时间较一致且相邻2个国家气象观测站不同型号的降水现象仪和自动气象站2017年9月—2020年8月共5 a的降水观测资料,对比分析... 【目的】为评估DSG1型和DSG5型国产降水现象仪在测量降水方面的性能。【方法】挑选鲁南地区降水过程、强度和持续时间较一致且相邻2个国家气象观测站不同型号的降水现象仪和自动气象站2017年9月—2020年8月共5 a的降水观测资料,对比分析2种不同型号降水现象仪和自动气象站观测降水的差异。【结果】(1)2种降水现象仪和自动气象站观测的降水时间基本相同,但DSG1型和DSG5型比自动气象站分别偏多约2.2%、3.7%;(2)2种降水现象仪分钟降水量、小时降水量和日降水量都比自动气象站偏小;(3)在中等降水强度及以下,2种降水现象仪观测的降水量大小基本一致,但降水强度较大时,降水量大小不一致且分散;(4)2种降水现象仪与自动气象站的分钟、小时和日降水量差值百分比均值变化不同,说明其在测量降水方面性能略有差异。【结论】由于测量原理和时间及空间分辨率不同于自动气象站雨量计,2种降水现象仪在观测业务中有着良好的表现,对降水开始和结束时刻记录的更早更准确。 展开更多
关键词 降水现象仪 自动气象站 降水量 差值百分比
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双线偏振雷达测雨效果的对比分析 被引量：37
12
作者 刘黎平 钱永甫 +1 位作者 王致君 楚荣忠 《大气科学》 CSCD 北大核心 1996年第5期615-619,共5页
本文根据１９９３、１９９４年１５次展状云和１２次对流云降雨过程的地面降雨资料和Ｃ波段双线偏振雷达资料，对双线偏振雷达和普通雷达测量不同强度降雨的效果进行了评估和比较。结果表明，从相对误差来看，双线偏振雷达使普通雷达的... 本文根据１９９３、１９９４年１５次展状云和１２次对流云降雨过程的地面降雨资料和Ｃ波段双线偏振雷达资料，对双线偏振雷达和普通雷达测量不同强度降雨的效果进行了评估和比较。结果表明，从相对误差来看，双线偏振雷达使普通雷达的小雨高估、大雨低估的测量误差趋势减弱，它对小到中雨的测量结果优于普通雷达。双线偏振雷达大雨高估的现象可能与强对流性降雨中冰相粒子的存在有关。 展开更多
关键词 双线偏振雷达 测雨效果 遥测降水 对比分析
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高性能机载云粒子成像仪研制及应用 被引量：14
13
作者 郭学良 于子平 +11 位作者 杨泽后 李培仁 伍波 史晓丁 王广河 杜运理 苏正军 樊冬 李义宇 齐彦斌 方春刚 卢广献 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1050-1064,共15页
机载云粒子成像仪是目前直接观测云中粒子谱分布和形状特征的关键设备,在云物理结构探测、遥感反演验证、数值模式云物理过程改进和人工影响天气等领域具有十分重要的作用。因此,针对现有进口仪器性能和应用方面的不足,开发更高性能的... 机载云粒子成像仪是目前直接观测云中粒子谱分布和形状特征的关键设备,在云物理结构探测、遥感反演验证、数值模式云物理过程改进和人工影响天气等领域具有十分重要的作用。因此,针对现有进口仪器性能和应用方面的不足,开发更高性能的云粒子探测仪器十分必要。通过2011年启动的国家重大科学仪器设备开发专项—机载云粒子谱仪与成像仪研制项目,研制出国产高性能机载云粒子测量系统。经过多年的研制和反复测试,解决和显著改进了激光光束均匀化、弱信号探测、多路并行处理及微粒消衍射等关键技术,从而提高了探测器像元的光功率均匀性和一致性,使光斑区域内平均光功率密度提高约3倍,从而改进了粒子成像能力。采用更高分辨率国产光电线阵探测器,测量响应时间明显缩短,对小云粒子的探测能力明显提高。研制的仪器通过一系列基础参数测试、系统优化、环境适应性实验和累计60多架次的飞行测试。对2018年11月5日进行的两架次对比探测结果的初步分析表明,新研制的云粒子成像仪对小粒子浓度的测量精度较进口仪器提高一个量级左右,测量数据起伏更小,稳定性更高,并且可正确获得更清晰可靠的云粒子形态特征。 展开更多
关键词 机载 云粒子成像仪 研制 测试检验
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基于EWT-SVM的雨量识别方法 被引量：5
14
作者 施成龙 行鸿彦 娄华生 《气象水文海洋仪器》 2024年第1期5-8,共4页
为了从雨声信号中识别出雨量的大小,提出了一种基于经验小波变换和支持向量机的雨量识别算法。对于采集到的雨声信号先进行去噪,接着对信号进行经验小波变换分解,分解后得到数个经验小波函数分量,然后通过Matlab编程对各个经验小波函数... 为了从雨声信号中识别出雨量的大小,提出了一种基于经验小波变换和支持向量机的雨量识别算法。对于采集到的雨声信号先进行去噪,接着对信号进行经验小波变换分解,分解后得到数个经验小波函数分量,然后通过Matlab编程对各个经验小波函数分量进行特征提取,在时域和频域范围内组成评价特征矩阵,最后通过SVM对特征矩阵进行分类识别。通过仿真实验发现,对于同一个信号,经验小波函数相较于经验模态分解有更好的自适应性并且克服了经验模态分解的混叠现象和端点效应。实验结果表明基于经验小波变换和支持向量机的雨量识别方法在雨量识别领域具有良好的效果,研究方法为雨量识别、智能雨量计的发展奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 经验小波变换 支持向量机 特征矩阵 雨量识别
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线阵光学降水现象自动测量系统 被引量：7
15
作者 高太长 江志东 +2 位作者 刘西川 苏小勇 翟东力 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2184-2191,共8页
采用平行光成像的方式,研制了基于线阵图像传感器的降水现象自动测量系统,用于揭示大气降水物理特征及本质。首先,根据降水粒子微物理特征和降水现象业务观测的需求,设计了光学系统及高速线阵图像数据采集处理平台。然后,针对降水观测... 采用平行光成像的方式,研制了基于线阵图像传感器的降水现象自动测量系统,用于揭示大气降水物理特征及本质。首先,根据降水粒子微物理特征和降水现象业务观测的需求,设计了光学系统及高速线阵图像数据采集处理平台。然后,针对降水观测系统连续运行条件下线阵实时采集数据量大、不便于传输及处理的特点,利用现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现片内线阵数据实时二值化处理及编码传输。为消除平行光源性能漂移及传感器光强响应非均匀性等对成像阈值设置的影响,保证长期运行测量精度和一致性,设计了基于微处理器软核MicroBlaze的自适应阈值设置方案。在室内定标实验的基础上,与翻斗雨量计进行初步观测对比试验。实验室定标结果表明,系统最小分辨率优于0.1mm,实际同步观测累加降水量误差在15%左右,两者变化趋势大致相同,有较好的线性相关性。提出的系统满足降水现象自动测量对稳定可靠、自动化、精细化的要求。 展开更多
关键词 降水现象 光电测量 雨滴图像 线阵图像传感器 自适应阈值
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Parsivel激光雨滴谱仪观测较强降水的可行性分析和建议 被引量：29
16
作者 胡子浩 濮江平 +1 位作者 张欢 张小鹏 《气象科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期25-31,共7页
为了研究OTT-Parsivel激光雨滴谱仪(简称Parsivel)在较强降水观测中应用的可行性,用南京地区2012年6—7月份4个典型的降水个例,对Parsivel和SL3-1翻斗式雨量计(简称雨量计)的累积降水量、降水强度观测资料进行对比分析,并与人工雨量筒... 为了研究OTT-Parsivel激光雨滴谱仪(简称Parsivel)在较强降水观测中应用的可行性,用南京地区2012年6—7月份4个典型的降水个例,对Parsivel和SL3-1翻斗式雨量计(简称雨量计)的累积降水量、降水强度观测资料进行对比分析,并与人工雨量筒观测作以比较。结果表明:Parsivel测值是可信的,在累积降水量观测上,与雨量计具有很好的相关性,但测值始终偏高,该现象主要是粒子相互遮挡造成的。雨量计的反应时间,明显滞后于Parsivel。雨量计测值接近人工测值;而Parsivel与人工测值的偏差明显大于雨量计。结合实验分析与业务应用,提出3点使用建议:(1)仪器应架设在无遮蔽物的开阔地带。(2)采样周期应随着降水强度(地理位置)的不同而改变。(3)对降水微物理参量特征以及粒子谱分析时,可剔除直径过大、速度很低的粒子。 展开更多
关键词 Parsivel激光雨滴谱仪 累积降水量 降水强度 对比分析
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遥测系统雨量观测误差分析与仪器选型设计 被引量：10
17
作者 赵新生 孙发亮 +1 位作者 李建成 卜全喜 《人民黄河》 CAS 北大核心 2005年第5期22-23,共2页
对翻斗式雨量计雨量观测误差进行的分析表明,翻斗式雨量计除了存在计量误差和雨日观测误差外,还有通信传输设备时钟不准导致的记录时间误差以及信号接收误差。设计水文自动测报系统降水采集仪器时,应对组网的功能、建设目标和查勘资料... 对翻斗式雨量计雨量观测误差进行的分析表明,翻斗式雨量计除了存在计量误差和雨日观测误差外,还有通信传输设备时钟不准导致的记录时间误差以及信号接收误差。设计水文自动测报系统降水采集仪器时,应对组网的功能、建设目标和查勘资料进行综合考虑,对比论证;要注意降水观测环境条件的连续性和降水记录的可比性,同时紧密结合生产,根据实际需求进行仪器设备的选型。国家重点报汛站和由于特殊需要而设立的实验观测站,应积极推广新技术、新产品。在遥测系统的运行使用中,应从信息采集和信息传输两个环节入手,有效控制和消除误差。 展开更多
关键词 仪器选型 误差分析 翻斗式雨量计 雨量观测 遥测系统
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雨滴谱测量技术研究进展 被引量：35
18
作者 余东升 徐青山 +1 位作者 徐赤东 纪玉峰 《大气与环境光学学报》 CAS 2011年第6期403-408,共6页
概述了有关雨滴谱测量的主要参数;分别讨论了传统的地面雨滴谱测量手段,它们普遍存在着测量精度低、误差大、测量工作量大、实时性差等缺点;对测量雨滴谱的新型工具-激光雨滴谱仪的测量原理进行了详细分析,对比传统的测量手段,指出激光... 概述了有关雨滴谱测量的主要参数;分别讨论了传统的地面雨滴谱测量手段,它们普遍存在着测量精度低、误差大、测量工作量大、实时性差等缺点;对测量雨滴谱的新型工具-激光雨滴谱仪的测量原理进行了详细分析,对比传统的测量手段,指出激光雨滴谱仪在雨滴谱测量方面的优点;给出激光雨滴谱仪在雨滴谱测量、降水测量和气象雷达因子校正等方面的应用;展示国内外激光雨滴谱仪的研制及应用现状,介绍了中科院大气成分与光学重点实验室在激光雨滴谱仪研制方面的工作进展,对近年来国内应用激光雨滴谱仪所开展的实验进行了简单论述。 展开更多
关键词 雨滴谱 激光 激光雨滴谱仪
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基于单帧双脉冲成像的降水微物理特征测量仪 被引量：7
19
作者 刘西川 高太长 +2 位作者 胡云涛 舒小健 翟东力 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期842-849,共8页
为了实现对降水粒子尺度、形状、速度等微物理特征的同步测量,提出了一种基于单帧双脉冲成像的降水粒子测量方法,并搭建了降水微物理特征测量仪样机,该样机由脉冲光源、面阵图像传感器、以数字信号处理(DSP)芯片为核心的采集与控制单元... 为了实现对降水粒子尺度、形状、速度等微物理特征的同步测量,提出了一种基于单帧双脉冲成像的降水粒子测量方法,并搭建了降水微物理特征测量仪样机,该样机由脉冲光源、面阵图像传感器、以数字信号处理(DSP)芯片为核心的采集与控制单元、数据处理单元组成。然后研究了利用点扩散函数进行图像复原的方法,以及利用曝光参数进行粒子捕获概率修正的方法,并利用定标小球进行了检验。最后使用该仪器在南京地区进行了降雨外场实验,并与OTT雨滴谱仪进行对比。实验结果表明:仪器可以同步测量雨滴的形状、轴比、速度与尺度等微物理特征,与经验模型具有良好的一致性;与OTT雨滴谱仪的雨滴谱分布和降雨强度有很好的一致性,二者测量降雨强度的标准偏差为1.57mm/h,相关系数达到96%。该仪器对降水微物理特征具有更好的测量效果,可以在野外长期无人值守运行,在大气物理研究、数值天气预报模式、水文学研究等领域有着广阔的应用前景。 展开更多
关键词 降水粒子 微物理特征 同步测量 单帧双曝光 面阵图像传感器
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全天空成像仪云量计算方法的改进 被引量：12
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作者 周文君 牛生杰 许潇锋 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期289-296,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 全天空成像仪 云量 红蓝比值 能见度
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