飞碟 云

<正>天空表情千百种,仅云的分类就有好几样,甚至我们可以透过云层的种类或是云彩的颜色,来推估未来的气象状况,例如在台风前后,比较容易看到火烧云。其中有一种比较罕见的云种——荚状云,形似豆荚,比较常听到的称呼是飞碟云或UFO云。     

基于毫米波测云雷达的建瓯云宏观分布特征

利用毫米波测云雷达时空分辨率高的优势,对建瓯地区2019年5月-2020年4月云宏观分布及时间变化特征进行定量统计分析。研究结果表明,建瓯地区云发生情况较为频繁,云出现率约62.8%;春季多云,秋季少云;一日中,16∶00至21∶00时段云出现率较高,2∶00至4∶00时段较低。平均云底高约为1.2km,云顶高约为5.5km;夏季云底及云顶高度最高;春、夏云层厚度较大。总体以单层云为主,双层云和多层云春、夏季出现率较高;随着云层数增多,云层平均厚度减小,且相互更易重叠出现。积雨云为单层云的主导云类型,积云/高积云、层云/高云和层云/层积云为双层云的主导云类型;层云、层积云、积雨云日变化特征显著。     

考虑云干扰的高分一号卫星影像镶嵌——以河南省高分一号影像为例

针对高分一号卫星影像含云量高、数据量大的特点，提出一种顾及云层的影像自动镶嵌方法.首先使用Otsu分割和形态学处理对待镶嵌影像进行快速云检测，获取影像含云量及云区，然后对影像的无云区域进行Wallis匀色处理，并在影像镶嵌时，使接缝线自动绕开云层，尽可能地综合待镶嵌影像的无云区域，最终得到含云量低、内部色彩一致性好的镶嵌影像.以河南省影像为实验数据，结果表明，本文方法镶嵌效果更好，且运算效率更高，可满足海量数据自动化生产的需要，有助于发挥高分一号影像的价值，为河南省农情检测及灾害分析等工作提供帮助.     

飞行对抗场景中云红外图像仿真研究

云背景对各种红外探测系统的探测识别能力有很大影响。为了更好的研究云背景对红外探测系统的影响,需要建立准确、形象、直观的探测器观察到的云背景红外辐射模型,生成相应的云红外图像。利用分形云插值计算方法和高斯一维随机插值算法,建立云的运动模型和光照模型,利用云层浓度跟高度的关系建立云层模型,实现了对云层形象、直观、准确的仿真。研究结果对红外制导武器在有云飞行对抗过程中的抗干扰评估具有一定参考价值。     

基于图像分割的云层测速方法

为了解决塔式太阳能电站镜场上空的云层遮挡问题,提出一种对镜场上空移动云层进行预测的测速方法。首先利用固定摄像机对云层图像进行采集,然后提取不同帧数的图像,并进行伽马变换、遗传算法图像分割、云层目标检测、运动云层匹配等处理,最后根据匹配得到的像素坐标计算云层的移动速度和方向。实验测试结果表明:与光流法的数据进行比较,显示图像分割方法计算量少,位置预测误差小。可见运用图像分割方法进行云测速是可行的,为塔式太阳能电站的云监测中云遮挡预判提供理论依据。     

利用微脉冲激光雷达识别过冷水云层

在已有的云识别算法基础上, 利用微脉冲激光雷达后向散射信号区分云和气溶胶。按照云粒子的退偏振比, 区分冰云、水云、混合云以及水平导向的冰晶云。结合大气温度廓线, 对过冷水云层进行有效的识别。利用观测点上空持续一年的观测资料, 统计各种云出现的高度及比例的逐月变化, 结果显示, 过冷水云出现的时间占有云时间的9.84%, 对于0~−40℃的云层, 过冷水云出现的时间占11.99%。     

一种面向高分五号高光谱影像的云检测算法

云层覆盖影响高光谱影像的质量,降低了影像的应用价值,因此云检测已成为高光谱影像应用需首要解决的问题之一。本文针对GF5高光谱影像特点,提出视觉彩色特征和云物理光谱特征相结合的云检测算法。基于原始DN值影像,利用云的HSV色彩空间分布特征,结合云与典型地物的光谱特征差异,构建出云概率影像,动态设定云检测阈值,实现GF5高光谱影像的云检测。该算法整体云识别精度在90%以上,且算法执行快、自动化程度高,对不同地区、不同时间的GF5高光谱影像都有一定的适应性,便于工程化应用。     

基于距离判别法的雹云识别模型

【目的】提高雹云识别准确率,降低因冰雹造成的经济损失。【方法】依据气象雷达反射率图像,利用Kmeans聚类提取云层的内外轮廓,计算其距离方差;利用雷达软件提取云高数据并计算云高的一阶统计测度;将云层内外层轮廓的距离方差与云高一阶统计测度相结合,构造雹云判别模型。【结果】利用此模型对已有样本检测,可知该模型识别率判别准确率为88.75%,准确率较高。【结论】通过内外轮廓方差与云高一阶统计测度构造的距离判别模型有较好的判别效果。     

EOS／MODIS遥感影像云剔除方法

针对不同的云层厚度采用不同的去云方法,弥补了不同去云方法的欠缺;并详细研究了同态滤波法、替补法等在MODIS影像中云的去除效果,提出基于图像融合的方法对无云区数据进行了还原,保证了无云区信息不改变,去云效果明显。     

云中冰粒子数浓度在强降雨过程中的垂直分布特征

通过CloudSat卫星监测新疆中天山及其周边地区6次强降雨过程中的8个云个例,结合地面气象站的降水观测,分析了冰粒子数浓度在垂直高度上的分布规律及其与降水量的关系.结果表明,冰粒子数浓度的高值区主要出现在云层的中上部,约6~10 km处,云层底部和顶部是冰粒子数浓度的低值区;冰粒子数浓度0~100/L的低值域段在云层的下部及底部分布较大,大于100/L的冰粒子数浓度主要分布在云层中上部.冰粒子数浓度具有地域特点,同一地区不同过程的降水云的冰粒子数浓度垂直分布特征显著性相关,且受降水量大小的影响较小.     

彩虹高世代液晶项目合肥动工

本刊讯由彩虹集团公司投资建设的彩虹（合肥）高世代液晶玻璃基板项目，日前在合肥市新站综合开发试验区破土动工。     

GF-1遥感影像结合等高线消除云层干扰的连续水体重建法

为了解决遥感影像水体提取时易受到云干扰的问题,针对连续水体局部受云层干扰的影像图,采用高精度地形信息与高分一号卫星(GF-1)遥感影像两种数据相结合的方法重建水体。分别对高分一号卫星影像数据和高精度等高线地形数据进行预处理后,对缓冲区多次迭代提取未受云层覆盖的部分水体,通过对两种数据的地理配准、数学统计计算等图像运算确定水体还原水位值,从而还原云层影响下的水面面积。结果表明:该方法可以有效消除云层的影响,7幅受云层干扰影像提取水体还原后的水体面积平均相对误差在5%以内,与参考值相比,水体面积平均差值为0.0809km2。该方法较准确地还原了云层干扰下的水体面积,可广泛应用于受云层干扰影像的水体提取。     

一种改进的简单一步彩虹全息法

本文提出一种改进的简单一步彩虹全息法，根据光的衍射理论，分析采用狭缝光源照明物体记录彩虹全息图的可能性，并讨论了彩虹像的单色性、色模糊、线模糊、分辨率及视角．最后给出实验结果．这种方法具有分辨率高，光能利用率高和操作简单等特点．     

CNN边缘提取在冰雹预测中的应用

冰雹是一种破坏性较为严重的自然灾害之一.结合细胞神经网络理论对雹云进行了预测研究,选取新疆几个地区的冰雹云层图像进行分析,提供了一种简单的利用细胞神经网络边缘探测方法来判别云层图像是否降雹.在MATLAB程序进行边缘探测得到图像对应的像素矩阵数据,将矩阵数据处理得到每个图像的像素强度,像素强度小于0.8的是降雹云层,大于0.9的是无雹云层.经验证细胞神经网络理论在冰雹的预测识别中是有效的.     

基于卷积神经网络的场景级云分类算法

遥感图像受云层覆盖的影响,使得光学卫星拍摄的遥感图像中的大量地表或地物被云层遮挡,大量下传此类云覆盖图像则严重浪费卫星对地数传资源。面向遥感图像的在轨云判应用,根据星上对不同含云量场景级遥感图像块的不同处理策略,提出一种新的云覆盖度等级场景分类准则,利用该准则进一步提出基于深度卷积网络的云图像场景分类算法,将传统图像分割算法只计算整幅图像云占比来进行云判的方式,精细到局部场景的不同级别云判,为卫星数据下传提供更精细的指示信息,更有效的利用在轨拍摄资源。通过多组实验分析,同时考虑到星上计算资源的限制,确定了合适的训练样本数量和深度卷积网络,最终证明提出的算法可以实现局部场景不同级别的精准云判。     

为什么夏天的紫外线最强?

夏天太阳的高度角最大,因此夏季的紫外线辐射明显高于其他季节。而在中午,太阳直射大地,此时,一天中紫外线辐射最强。紫外线跟云层有着密切的关系,太阳垂直照在地面,紫外线垂直穿过云层的距离最短,被吸收最少,因此穿过云层的紫外线最多。尽管云层能吸收紫外线,但高达80%的紫外线辐射仍然能够穿透薄云,大气中的薄雾甚至能增加紫外线辐射的强度,所以多云的天气也不可不防晒。在海拔越高的地区,大气层相对越薄,所吸收的紫外线相对越少,所以青藏高原的人们总挂着"红脸蛋"。     

洋面多层暖云的空间分布及垂直结构特征

利用中分辨成像光谱仪(MODIS)和云廓线雷达(CPR)2008年全年的融合资料,针对具有多层结构的洋面暖云系统,研究了其全球尺度的空间分布和垂直结构特征.通过修正传统的基于云顶温度的暖云判据,发现洋面暖云单体大多分属于3种主导构型,包括单层暖云、双层半暖云和双层纯暖云.统计结果表明,单层暖云、双层半暖云和双层纯暖云3种构型的占比分别为77.14%, 19.15%和3.71%.在全球分布上,3种构型暖云的差异明显,尤其是分布密集区域迥然不同.在云顶高度、云底高度及云层厚度等结构参数上,双层半暖云的下层暖云单体与单层暖云单体的统计特征极为接近,显示了两类暖云单体在几何结构上的相似性.这表明双层半暖云中上层冷云的存在并未造成下层暖云结构上的变化,洋面上的双层半暖云系统中的上层云和下层云可能多源于独立的成云过程.双层纯暖云构型中上层暖云的结构特征明显异于单层暖云,下层暖云则与单层暖云较为接近,但其云顶高度和云层厚度相比单层暖云偏小.另外,该构型中的下层暖云越薄,上层暖云越能向更高更厚发展.一致表明双层纯暖云系统中上层暖云与下层暖云的发展有一定的制约关系,两层云在生消变化中具有潜在的物理联系.     

有线电视系统的防雷与接地

雷是一种大气中的放电现象,是一个普遍的客观存在的自然现象,雷电的产生是由大气云层强烈摩擦运动,使云层带上正负不同的电荷,带电的云层临近地面时,由于静电感应,地面也相应感应与带电云层极性相反的电荷,当带电云层电荷聚积的电场强度达到足够高时,就会向大地放电,产生强大的     

基于卫星遥感的全球洋面降水暖云与非降水暖云的云参数差异

利用中分辨成像光谱仪(Aqua/MODIS)和云廓线雷达(CloudSat/CPR)两部星载仪器的准同步探测资料,分析了全球洋面暖云覆盖量和暖云降水频率的空间分布特征.并就暖云占优的多个中低纬海域,对降水暖云和非降水暖云的云微物理性质进行了对比,特别分析了由MODIS云滴有效半径(R16,R21,R37)相对大小所指示的云层顶部云水垂直结构在两类云之间的差异.研究结果表明,降水暖云与非降水暖云的云顶温度、光学厚度、云滴有效半径、云水路径等参数的有效范围接近一致,但均值存在明显差异.降水暖云的云顶高度显著偏高,其光学厚度、云滴有效半径、云水路径显著大于非降水暖云.针对6种云水垂直结构模态的初步统计结果显示,对应最大降水概率的模态为R37R21R16.该观测事实揭示了洋面暖云发展至降水阶段时,云层上部的云滴尺寸和云水含量多呈现为向下增长,该结果也反映了多光谱云参数反演资料在暖云降水识别中的潜在价值.     

云雾场多尺度水滴和冰晶粒子的脉冲激光后向散射特性

为研究云层中冰晶和水滴粒子的尺度、散射等光学特性对飞行结冰的影响，该文基于联合散射理论，建立多尺度水滴和冰晶粒子的激光后向散射模型，分析了水滴与冰晶粒子的光学特性对后向散射的影响。结合工程应用模拟云雾场实验环境，测试不同粒子浓度下的1.064μm和0.532μm激光后向散射。结果表明，随着云粒子浓度增加，云层后向散射发光强度增大，实测数据与理论数据最大误差不高于7%。0.532μm波长激光的后向散射功率明显高于1.064μm波长激光，云雾场后向散射与粒子浓度几乎呈线性增长，并且冰云的后向散射系数普遍高于水云，差异可达到2～30倍。