第9章能见度的测量(易)汇总

大气能见度的监测与分析大气能见度是指观测者能够从地面或空中清晰地看到的远处物体的距离。

这一指标对于航空、交通和气象预测至关重要。

因此，监测和分析大气能见度的变化越来越受到关注。

本文将探讨大气能见度监测的方法以及对大气能见度数据的分析。

一、大气能见度的监测方法1. 气象观测站气象观测站是最传统的监测大气能见度的方法。

观测站通过设备，如测距仪、透光度仪和湿度传感器等，获得能见度相关数据。

观测站将这些数据发送给气象部门，供他们进行相关天气预报和交通管理。

然而，气象观测站的布局通常是有限的，导致监测范围局限。

因此，这种方法的局限在于无法提供全面的大气能见度信息。

2. 遥感技术遥感技术是一种基于卫星、飞机或其他空中平台获取地球表面信息的方法。

通过遥感技术，可以获取高空中的大气能见度数据，从而提供更全面的观测范围。

这是一种比较先进的监测方法，可以提供多维度的大气能见度数据。

然而，这种方法需要先进的设备和技术支持，成本较高。

3. 智能手机应用如今，智能手机的普及为大气能见度的监测提供了新的方式。

许多智能手机应用可以基于用户所在位置提供实时的大气能见度数据。

这些应用通过使用手机的摄像头和传感器，结合气象模型，计算当前位置的大气能见度。

这种监测方法方便快捷，而且相对便宜，但其准确性尚待改进。

二、大气能见度数据的分析1. 统计分析大气能见度数据的统计分析是了解大气能见度的变化趋势和规律的重要工具。

我们可以分析大气能见度数据的均值、方差和分布，以了解其在不同时间段内的变化情况和概率分布。

通过统计分析，可以帮助预测大气能见度的变化，并制定相应的应对措施。

2. 趋势分析趋势分析是根据历史数据推测未来的一种方法。

对于大气能见度数据，通过分析其长期趋势和周期性，可以预测未来一段时间内的能见度变化情况。

这对于航空、交通等领域的决策者具有重要意义，可以提前做出相应的安排和调整。

3. 空间模拟空间模拟是根据已有的大气能见度数据，通过数学模型进行模拟计算，得出未来不同区域的能见度情况。

第２９卷光　学　学　报光学前沿———光电技术２００９年６月犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃专 刊文章编号：０２５３ ２２３９（２００９）Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ１ ０２８３ ０７能见度光学测量方法王江安　康　圣 吴荣华　陈　冬　梁善勇（海军工程大学电子工程学院，湖北武汉４３００３３）摘要　在军事领域，能见度是飞机和舰船安全航行、雷达、光电测量装备定标、军事目标打击等军事行动的重要依据之一。

从能见度的定义入手，论述了现有的包括光学成像法、气溶胶采样法、光学参数测量法等能见度光学测量方法的原理、特性及适用范围。

通过对比各种测量方法的优缺点，指出后向散射能见度测量方法具有仪器收发合一、无须合作目标、采样体积大等优点，特别适合于舰载、机载平台，以及对仪器体积、高能见度测量有要求的场合，因此该种能见度测量方法的研究将是今后研究的重点。

关键词　大气光学；能见度；消光系数；后向散射中图分类号　ＴＮ９２９．１ 文献标识码　Ａ 犱狅犻：１０．３７８８／犃犗犛２００９２９狊１．０２８３犕犲狋犺狅犱犳狅狉犆犪犾犮狌犾犪狋犻狀犵犞犻狊犻犫犻犾犻狋狔犝狋犻犾犻狕犻狀犵犗狆狋犻犮犠犪狔狊犠犪狀犵犑犻犪狀犵’犪狀　犓犪狀犵犛犺犲狀犵　犠狌犚狅狀犵犺狌犪　犆犺犲狀犇狅狀犵　犔犻犪狀犵犛犺犪狀狔狅狀犵（犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈犾犲犮狋狉狅狀犻犮犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犖犪狏犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犠狌犺犪狀，犎狌犫犲犻４３００３３，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋　犞犻狊犻犫犻犾犻狋狔犻狊狅狀犲狅犳狋犺犲犿狅狊狋犻犿狆狅狉狋犪狀狋犵犻狊狋狊犻狀犿犻犾犻狋犪狉狔犪狉犲犪．犉狅狉犲狓犪犿狆犾犲，犪犻狉狆犾犪狀犲犪狀犱狊犺犻狆狊’狊犪犳犲犾狔狀犪狏犻犵犪狋犻狀犵狀犲犲犱狋犺犻狊狆犪狉犪犿犲狋犲狉，犱犲犿犪狉犮犪狋犻狀犵狉犪犱犪狉狅狉狆犺狅狋狅犲犾犲犮狋狉犻犮犲狇狌犻狆犿犲狀狋狀犲犲犱狊犻狋犪狀犱犪犾犾狋犺犲犿犻犾犻狋犪狉狔狊狋狉犻犽犲狀犲犲犱狊犻狋狋狅狅．犐狀狋犺犻狊狆犪狆犲狉，狋犺犲犱犲犳犻狀犻犲狀狊狅犳狋犺犲狏犻狊犻犫犻犾犻狋狔狑犪狊犳犻狉狊狋犲狓狆犪狋犻犪狋犲犱，犪狀犱狋犺犲狀狋犺犲犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狊狅犳狋犺犲狏犻狊犻犫犻犾犻狋狔犱犲狋犲犮狋犻狀犵犪狀犱狋犺犲狋犺犲狅狉狔狅犳犻狋狑犲狉犲犻犾犾狌犿犻狀犪狋犲犱，犻狀犮犾狌犱犻狀犵犻犿犪犵犻狀犵犿犲狋犺狅犱，犪犲狉狅狊狅犾狊犪犿狆犾犻狀犵犿犲狋犺狅犱，狅狆狋犻犮犪犾狆犪狉犪犿犲狋犲狉犮犪犾犮狌犾犪狋犻狀犵犿犲狋犺狅犱犪狀犱狊狅狅狀．犈狓犮犲狆狋狋犺犪狋，狋犺犲犮犺犪狉犪犮狋犲狉犪狀犱狋犺犲犪狆狆犾狔犻狀犵犪狉犲犪狑犲狉犲犱犻狊犮狌狊狊犲犱．犐狀狋犺犲犲狀犱，犪犮狅狀犮犾狌狊犻狅狀狑犪狊狆狅犻狀狋犲犱狋犺犪狋狏犻狊犻犫犻犾犻狋狔犱犲狋犲犮狋犻狀犵狑犻狋犺犫犪犮犽狊犮犪狋狋犲狉狊犻犵狀犪犾狑狅狌犾犱犫犲犮狅犿犲犲犿狆犺犪狊犲狊犻狀狋犺犲犳狌狋狌狉犲狊狋狌犱狔．犓犲狔狑狅狉犱狊　犪狋犿狅狊狆犺犲狉犻犮狅狆狋犻犮狊；狏犻狊犻犫犻犾犻狋狔；犲狓狋犻狀犮狋犻狅狀犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋；犫犪犮犽狊犮犪狋狋犲狉 基金项目：军内科研基金（ＨＷ２００６４２５）资助课题。

大气探测学第3章能见度的观测1、能见度主要受悬浮在大气中的固体和液体微粒引起的大气消光的影响。

其估计值依赖于个人的视觉和对“可见”的理解水平，同时受光源特征和透射率的影响。

2、能见度概念得到广泛应用，一是因为它是表征气团特性的要素之一，二是因为它是与特定判据或特殊应用相对应的一中业务性参量。

3、一般意义上的能见度，是指目标物的能见距离，即观测目标物时，能从背景上分辨出目标物轮廓和形体的最大距离。

当能从背景上分辨出目标物轮廓和形体时，通常称目标物“能见”。

4、目标物的最大能见距离有两种定义法。

一种是消失距离，它是指当观测者逐渐退离目标物，直至目标物从背景上可以辨别时的最大能见距离。

另一种是发现距离，它是指当观测者从远处逐渐走近目标物，直至将目标物从背景上辨认出来时的最大能见距离。

5、目标物的消失距离要比发现距离大。

6、按照观测者与目标物的相对位置，能见度分为水平能见度、垂直能见度和倾斜能见度。

7、垂直能见度和倾斜能见度对地面向上观测云或其他空中目标物以及从空中向下观测目标物有影响。

8、能见度影响因子：目标物的背景的亮度对比、观测者的视力—对比视感阈（白天）、大气透明度。

9、目标物和背景的色彩不同也影响到能见与否，但色彩的感觉只有在足够的光亮度条件下才能产生。

亮度对比相对于色彩对比在目标物识别中显得更重要，是起决定作用的因素。

10、最小亮度的对比值叫做人眼的对比视感阈，取决于两个因素：视场内照明情况，即场光亮度；目标物视张角。

场光亮度越低，目标物视张角越小。

白天，对比视感阈变化不大，黄昏时，对比视感阈迅速增大。

11、柯什密得提出将0.02作为正常视力的人，在白昼野外，观测比较大的物体（如视张角大于0.5°）时的对比视感阈值，此值对应于消失距离值。

而对应于发现距离，对比视感阈可取为0.05。

12、在白天光照条件下眼睛的感光效率在波长为550nm时达到最大值。

在夜间暗光条件下，最大感光效率与507nm波长相对应。

NJD-1能见度仪(前向散射式能见度仪)一、产品概述能见度是指目标物的能见距离，即指观测目标物时，能从背景中分辨出目标物的最大距离。

超出这个最大距离，就看不清目标物的轮廓，分不清形体，称之为“不能见”。

而在这个最大距离之内，完全能见，甚至于清晰可见。

能见度是地面气象观测的重要项目，能见度的准确测量在电力供应、通讯工程、工农业生产等众多领域有着极其重要的意义。

在航空、航海、高速公路等交通运输领域，能见度是关系到人员和设备安全的重要气象要素；在地球的气象研究、城市环境改善和沙尘暴监测治理等部门，能见度也是重要的气象参数。

随着现代科学技术的发展，能见度仪已经成为我军科研、训练、作战的重要军事气象保障装备。

前向散射能见度仪是继透射式能见度仪后发展起来的新一代大气能见度检测仪器，是我公司与中国科学院大气物理研究所合作应用光的大气散射理论和红外探测技术开发的新产品。

该设备通过了国家靶场全面性能考核、使用考核和气定委设计定型；设备结构简单，使用操作方便，人机界面友好，测量数据与人工观测和国外同类设备测量结果具有较好的可比性，总体技术达到了国际先进水平；能对大气能见度和机场跑道视程进行快速、准确、有效的测量和报告。

二、产品特点NJD-1能见度仪的工作原理主要是依据对大气消光系数（或大气的光衰减系数）的精确测量。

根据Koschmider原理，气象光学视距MOR与消光系数σ之间存在函数关系。

只要精确测定σ，就可计算得到MOR值。

WT-1能见度仪采用前向散射法测大气消光系数，通过公式换算得出能见度，其特点是白天夜晚都能工作、使用灵活方便。

NJD-1能见度仪由稳定的红外发射光源，高灵敏度、大动态范围的红外散射光接收器，信号采集与处理器，控制器，加热器，电源，调制解调器，防护罩，防腐支架，不锈钢机箱等部件组成。

整个电路采用大规模可编程器件、贴片工艺，体积小，升级灵活方便，易于扩充。

信号采集系统采用军品级贴片式低功耗CPLD门阵列电路，缩小了电路体积，增强了稳定性和可靠性。

浅析器测能见度的方法能见度是一种描述大气中物理过程的参量，它指的是人类肉眼可见物体的距离和清晰度，是决定空气质量和大气状况的重要参数。

能见度对于天气、交通、生态等多个领域有着重要影响，因而一种准确、常用的测量能见度的方法是非常必要的。

下面就几种常用的测量能见度的方法进行简单的介绍，以便更好地理解其测量原理和应用场景。

1.肉眼测量法肉眼法是最为直观、简单和实用的方法，但其精度依赖于个体视力和主观感觉，不够科学化和客观化。

肉眼法传统的做法是通过人眼观察同一目标物体在不同距离下的清晰程度，将目标物体与可视开始消失的最小距离之间的长度差称为能见度，一般以米为单位。

但这对视力差异较大的人群不太适用。

2.透射光法透射光法（也称为透光仪法）是最常用的测量大气能见度的方法之一。

它根据透射光的强度变化来衡量大气中的散射和吸收，通常使用一台称为透光仪的仪器进行测量。

透光仪是一台较大的仪器，其组成部分主要有测量仪、摆动部件、光源、接收器和记录器等。

透光仪的光源通常是白炽灯，在仪器内部采集到被测空气中散射的光线和接受器相比对，就能计算出透射率，进而求得空气的能见度。

3.发光二极管法发光二极管是一种近年来应用广泛的光电子元件，其光谱波长主要集中在可见光区域，具有独特的辐照特性，尤其是在雾天或夜间降低大气能见度的情况下更为明显。

因此，发光二极管法是一种高精度、低成本的测量大气能见度的新方法。

这种方法主要利用发光二极管散发的光在大气中的反射、散射、吸收等过程，监测其光强的变化，从而计算出大气的能见度。

4.激光测量法激光测量法是一种基于散射原理的空气质量检测方法。

其主要原理是利用激光器发射的光束，经由大气中的散射、反射、吸收和衰减等过程，测量光传播的距离和光强的叠加效应。

根据这些数据，激光测量法可以计算出大气的透明度和能见度的数值。

值得指出的是，激光测量法在实际应用过程中，还需要考虑花费和安全等因素，比透光仪法和发光二极管法显得更为复杂。

浅析器测能见度的方法能见度是指在大气中物体被清晰可见的最远距离。

能见度的好坏，直接影响着人们的出行、工作、生活以及航空、农业等方面的安全。

因此，各国和地区对空气质量监测也都会包含对能见度的监测。

现代测量能见度的方法主要分为两类：一种是直接测量的方法，另一种是通过计算气体透过率来间接计算能见度的方法。

直接测量的方法主要包括以下几类：1. 眼观法眼观法是最基本的测量能见度的方法。

这种方法需要有具有一定测量经验和专业知识的专业人员进行测量。

它的原理是通过检验目标在大气中是否清晰可见来确定能见度。

这种方法虽然简单易行，但是缺乏客观性、准确性和实时性，依赖于公差范围内的主观判断。

2. 地面目视法地面目视法是一种半定量的测量能见度的方法。

它通过在一定间距上设置标准标志(如黑色圆盘)、通过在目视距离上读取标准标志的条数来计算目前的能见度。

采用这种方法需要在不同时间间隔(通常为15min或30min)对要监测的气体颗粒进行视觉测量。

眼观法和地面目视法的测量结果存在误差较大的可能。

3. 光电比浊法光电比浊法是一种采用光电传感器测量能见度的方法。

这种方法基于可见光在大气中传播过程中的散射和吸收作用，通过测量环境光和散射光的强度比值来计算能见度。

这种方法可以克服地面目视法和眼观法的主观性，具有一定的准确性和可靠性。

1. 气象光学法气象光学法通过测量湿度、温度、气压、和气体颗粒的平均直径、分布密度等参数，计算气体的透过率，从而计算出能见度。

这种方法通过设备、仪器自动监测，能够计算出精确、实时的能见度数据。

2. 激光散射法激光散射法是一种较为新颖的间接测量能见度的方法。

该方法通过激光和大气中的颗粒之间发生的相互作用，来计算颗粒物的浓度和分布，从而计算出能见度。

激光散射法具有高灵敏度、高精度等特点，目前常见的是激光雷达(Lidar)，它能够获取大气中不同高度处能见度的数据，具有广泛的应用价值。

综上所述，不同的测量方法都有其适用的范围和优缺点，选用何种方法需要根据实际情况进行综合考虑。

浅析器测能见度的方法现代航空飞行安全非常依赖于能见度的准确检测和监测，它是保证航班顺利进行和飞行员能够安全操作的重要指标之一。

测量能见度的方法正因此变得愈发精细，目前主要有以下方法：1.人眼法人眼法是最原始也是最简单的测量能见度的方法。

通过人的裸眼观察来判断能见度情况的方法称为人眼法。

这种方法的优点是简单、经济，但缺点也十分明显，它仅适用于能见度较好的条件下。

即使在晴朗的天气下，人眼法也只能粗略地估计能见度，因此在低能见度情况下几乎无用。

2.测空仪法测空仪法利用激光束测量大气中悬浮颗粒物的散射和吸收，来确定空气质量和云雾状况，从而测量能见度。

这种方法准确度十分高，且在恶劣的天气环境下依然能够可靠地测量。

但是，测空仪价格昂贵，设备重量大，安装和维护费用也比较高。

3.激光测距法激光测距法是一种利用激光系统进行测量的方法。

这种系统适用于设备易用且准确度高的场合。

它利用激光测量距离，然后计算出能见度。

这种方法简单易用，但是它的测量范围有限。

激光测距法一般只适用于较小的区域，并且只在特定的天气状况下最有效。

4.半自动系统法半自动系统法是一种较新的测量能见度的方法，它利用各种现代技术，例如雷达、气象站和图像处理。

这种方法可以在各种复杂的天气条件下进行测量，并可以显示实时能见度。

由于是半自动系统，因此它具有很高的准确性和稳定性，且适用范围比较广泛。

但是，它对于运行人员的技能要求比较高。

总结来看，测量能见度的方法有很多，但选择何种方法，需要根据实际情况来决定。

对于需要经常进行准确测量的用户，可以考虑使用激光测距法或者半自动系统法。

而对于需要测量范围较小、仅需进行粘测的用户，则可以考虑使用人眼法。