1. Kaso ng Pagsubaybay sa Meteorolohiya ng Lungsod at Maagang Babala
(I) Kaligiran ng Proyekto
Sa pagsubaybay sa meteorolohiya sa isang malaking lungsod sa Australia, ang tradisyonal na kagamitan sa pagmamasid sa meteorolohiya ay may ilang mga limitasyon sa pagsubaybay sa mga pagbabago sa sistema ng ulap, mga lugar ng presipitasyon at intensidad, at mahirap matugunan ang mga pinong pangangailangan ng lungsod sa serbisyong meteorolohikal. Lalo na sa kaso ng biglaang matinding convective weather, imposibleng maglabas ng maagang mga babala sa napapanahon at tumpak na paraan, na nagdudulot ng malaking panganib sa buhay ng mga residente sa lungsod, transportasyon at kaligtasan ng publiko. Upang mapabuti ang kakayahan ng pagsubaybay sa meteorolohiya at maagang babala, ipinakilala ng mga kinauukulang departamento ang mga sky imager.
(II) Solusyon
Sa iba't ibang lugar ng lungsod, tulad ng mga istasyon ng meteorolohiko na obserbasyon, mga bubong ng matataas na gusali, at iba pang bukas na lokasyon, maraming sky imager ang naka-install. Ang mga imager na ito ay gumagamit ng mga wide-angle lens upang makuha ang mga imahe ng kalangitan sa totoong oras, gumamit ng teknolohiya sa pagkilala at pagproseso ng imahe upang suriin ang kapal, bilis ng paggalaw, takbo ng pag-unlad ng mga ulap, atbp., at pagsamahin ang mga ito sa mga datos tulad ng meteorolohiko radar at mga imahe ng satellite cloud. Ang datos ay konektado sa urban meteorological monitoring at early warning system upang makamit ang 24-oras na walang patid na pagsubaybay. Kapag natagpuan ang mga palatandaan ng abnormal na panahon, awtomatikong naglalabas ang sistema ng impormasyon ng maagang babala sa mga kinauukulang departamento at publiko.
(III) Epekto ng pagpapatupad
Matapos gamitin ang sky imager, ang pagiging napapanahon at katumpakan ng pagsubaybay sa meteorolohiko sa lungsod at maagang babala ay lubos na napabuti. Sa panahon ng matinding convective weather event, ang pag-unlad at paggalaw ng ulap ay tumpak na minanmanan 2 oras nang maaga, na nagbigay sa mga departamento ng pagkontrol ng baha, paglihis ng trapiko, at iba pang mga departamento ng lungsod ng sapat na oras ng pagtugon. Kung ikukumpara sa nakaraan, ang katumpakan ng mga babala sa meteorolohiya ay tumaas ng 30%, at ang kasiyahan ng publiko sa mga serbisyong meteorolohikal ay tumaas mula 70% hanggang 85%, na epektibong nagbawas sa mga pagkalugi sa ekonomiya at mga nasawi na dulot ng mga sakuna sa meteorolohiya.
2. Kaso ng Pagtitiyak sa Kaligtasan ng Abyasyon sa Paliparan
(I) Kaligiran ng Proyekto
Sa panahon ng paglipad at paglapag ng mga flight sa isang paliparan sa silangang Estados Unidos, ang mga ulap sa mababang altitude, kakayahang makita, at iba pang mga kondisyon ng meteorolohiko ay may malaking epekto. Ang orihinal na kagamitan sa pagsubaybay sa meteorolohiya ay hindi sapat na tumpak upang masubaybayan ang mga pagbabago sa meteorolohiya sa isang maliit na lugar sa paligid ng paliparan. Sa mababang ulap, hamog, at iba pang mga kondisyon ng panahon, mahirap tumpak na husgahan ang kakayahang makita sa runway, na nagpapataas ng panganib ng mga pagkaantala sa flight, pagkansela, at maging ang mga aksidente sa kaligtasan, na nakakaapekto sa kahusayan sa pagpapatakbo ng paliparan at kaligtasan sa abyasyon. Upang mapabuti ang sitwasyong ito, naglagay ang paliparan ng isang sky imager.
(II) Solusyon
Ang mga high-precision sky imager ay naka-install sa magkabilang dulo ng runway ng paliparan at mga pangunahing lokasyon sa paligid nito upang masubaybayan at masuri ang mga elementong meteorolohiko tulad ng mga ulap, kakayahang makita, at presipitasyon sa itaas at paligid ng paliparan nang real time. Ang mga imaheng kinukuha ng imager ay ipinapadala sa sentro ng meteorolohiya ng paliparan sa pamamagitan ng isang nakalaang network, at pinagsama sa data mula sa iba pang kagamitang meteorolohiko upang makabuo ng isang mapa ng sitwasyon ng meteorolohiya ng lugar ng paliparan. Kapag ang mga kondisyon ng meteorolohiya ay malapit o umabot sa kritikal na halaga ng mga pamantayan ng paglipad at paglapag ng mga flight, ang sistema ay agad na maglalabas ng impormasyon ng babala sa departamento ng kontrol ng trapiko sa himpapawid, mga airline, atbp., na nagbibigay ng batayan sa paggawa ng desisyon para sa utos ng kontrol ng trapiko sa himpapawid at pag-iiskedyul ng mga flight.
(III) Epekto ng pagpapatupad
Matapos mai-install ang sky imager, ang kakayahan ng paliparan sa pagsubaybay para sa mga kumplikadong kondisyon ng meteorolohiko ay lubos na napahusay. Sa mababang ulap at maulap na panahon, ang visual range ng runway ay maaaring husgahan nang mas tumpak, na ginagawang mas siyentipiko at makatwiran ang mga desisyon sa paglipad at paglapag ng mga eroplano. Ang rate ng pagkaantala ng paglipad ay nabawasan ng 25%, at ang bilang ng mga pagkansela ng mga flight dahil sa mga kadahilanang meteorolohiko ay nabawasan ng 20%. Kasabay nito, ang antas ng kaligtasan sa abyasyon ay epektibong napabuti, na tinitiyak ang kaligtasan sa paglalakbay ng mga pasahero at ang normal na kaayusan ng operasyon ng paliparan.
3. Kaso ng Pananaliksik na Pantulong sa Obserbasyon sa Astronomiya
(I) Kaligiran ng Proyekto
Kapag nagsasagawa ng mga obserbasyong astronomikal sa isang obserbatoryo ng astronomiya sa Iceland, ito ay lubos na naaapektuhan ng mga salik ng panahon, lalo na ang takip ng ulap, na lubhang makakasagabal sa plano ng obserbasyon. Mahirap hulaan nang tumpak ang mga panandaliang pagbabago ng panahon sa mga tradisyunal na pagtataya ng panahon sa punto ng obserbasyon, na nagreresulta sa mga kagamitan sa obserbasyon na kadalasang nakatigil at naghihintay, na binabawasan ang kahusayan ng obserbasyon at nakakaapekto sa pag-usad ng gawaing pananaliksik na siyentipiko. Upang mapabuti ang bisa ng obserbasyon ng astronomiya, gumagamit ang obserbatoryo ng sky imager upang makatulong sa obserbasyon.
(II) Solusyon
Ang sky imager ay naka-install sa isang bukas na lugar ng astronomical observatory upang makuha ang mga imahe ng kalangitan sa totoong oras at suriin ang saklaw ng ulap. Sa pamamagitan ng pag-uugnay sa kagamitan sa astronomical observation, kapag nakita ng sky imager na mas kaunti ang mga ulap sa lugar ng obserbasyon at angkop ang mga kondisyon ng panahon, awtomatikong magsisimula ang kagamitan sa astronomical observation para sa obserbasyon; kung tumaas ang layer ng ulap o magkaroon ng iba pang masamang kondisyon ng panahon, itinitigil ang obserbasyon sa oras at maglalabas ng maagang babala. Kasabay nito, ang pangmatagalang datos ng imahe ng kalangitan ay iniimbak at sinusuri, at ang mga pattern ng pagbabago ng panahon ng mga punto ng obserbasyon ay ibinubuod upang magbigay ng sanggunian para sa pagbabalangkas ng mga plano sa obserbasyon.
(III) Epekto ng pagpapatupad
Matapos gamitin ang sky imager, ang epektibong oras ng pagmamasid ng astronomical observatory ay tumaas ng 35%, at ang antas ng paggamit ng kagamitan sa pagmamasid ay lubos na bumuti. Mas napapanahong makukuha ng mga mananaliksik ang mga angkop na pagkakataon sa pagmamasid, makakuha ng mas mataas na kalidad na datos ng astronomical observation, at nakamit ang mga bagong resulta ng siyentipikong pananaliksik sa larangan ng ebolusyon ng mga bituin at pananaliksik sa mga kalawakan, na epektibong nagtaguyod sa pag-unlad ng pananaliksik sa astronomiya.
Natutupad ng sky imager ang tungkulin nito sa pamamagitan ng pagkolekta, pagproseso, at pagsusuri ng mga imahe ng kalangitan. Ilalahad ko nang detalyado kung paano kumuha ng mga imahe, susuriin ang mga elemento ng meteorolohiya, at maglalabas ng mga resulta mula sa dalawang aspeto ng komposisyon ng hardware at algorithm ng software, at ipapaliwanag ang prinsipyo ng paggana sa iyo.
Pangunahing sinusubaybayan ng sky imager ang mga kondisyon ng kalangitan at mga elementong meteorolohiko sa pamamagitan ng optical imaging, image recognition at data analysis technology. Ang prinsipyo ng paggana nito ay ang mga sumusunod:
Pagkuha ng Larawan: Ang sky imager ay may kasamang wide-angle lens o fisheye lens, na maaaring kumuha ng mga panoramic na larawan ng kalangitan na may mas malaking viewing angle. Ang shooting range ng ilang kagamitan ay maaaring umabot sa 360° ring shooting, upang lubos na makuha ang impormasyon tulad ng mga ulap at glow sa kalangitan. Pinagsasama ng lens ang liwanag papunta sa image sensor (tulad ng CCD o CMOS sensor), at kino-convert ng sensor ang signal ng liwanag sa isang electrical signal o digital signal upang makumpleto ang unang pagkuha ng imahe.
Paunang Pagproseso ng Larawan: Ang nakolektang orihinal na larawan ay maaaring may mga problema tulad ng ingay at hindi pantay na liwanag, at kinakailangan ang paunang pagproseso. Ang ingay ng larawan ay inaalis sa pamamagitan ng filtering algorithm, at ang contrast at liwanag ng larawan ay inaayos sa pamamagitan ng histogram equalization at iba pang mga pamamaraan upang mapahusay ang kalinawan ng mga target tulad ng mga ulap sa larawan para sa kasunod na pagsusuri.
Pagtukoy at pagkilala sa ulap: Gumamit ng mga algorithm sa pagkilala ng imahe upang suriin ang mga paunang naprosesong imahe at tukuyin ang mga lugar sa ulap. Kabilang sa mga karaniwang pamamaraan ang mga algorithm na nakabatay sa threshold segmentation, na nagtatakda ng mga naaangkop na threshold upang paghiwalayin ang mga ulap mula sa background batay sa mga pagkakaiba sa grayscale, kulay at iba pang mga tampok sa pagitan ng mga ulap at background ng kalangitan; mga algorithm na nakabatay sa machine learning, na nagsasanay ng malaking halaga ng may label na data ng imahe sa kalangitan upang payagan ang modelo na matutunan ang mga katangiang pattern ng mga ulap, sa gayon ay tumpak na matukoy ang mga ulap.
Pagsusuri ng elementong meteorolohiko:
Pagkalkula ng mga parameter ng ulap: Matapos matukoy ang mga ulap, suriin ang mga parameter tulad ng kapal ng ulap, lawak, bilis ng paggalaw at direksyon. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga larawang kinunan sa iba't ibang oras, kalkulahin ang pagbabago sa posisyon ng ulap, at pagkatapos ay kunin ang bilis at direksyon ng paggalaw; tantyahin ang kapal ng ulap batay sa grayscale o impormasyon ng kulay ng mga ulap sa imahe, kasama ang modelo ng transmisyon ng radyasyon sa atmospera.
Pagtatasa ng visibility: Tantyahin ang visibility sa atmospera sa pamamagitan ng pagsusuri sa kalinawan, contrast, at iba pang katangian ng malalayong eksena sa imahe, kasama ang modelo ng atmospheric scattering. Kung ang malalayong eksena sa imahe ay malabo at mababa ang contrast, nangangahulugan ito na mahina ang visibility.
Paghatol sa mga penomeno ng panahon: Bukod sa mga ulap, matutukoy din ng mga sky imager ang iba pang mga penomeno ng panahon. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagsusuri kung mayroong mga patak ng ulan, mga niyebe at iba pang nasasalamin na katangian ng liwanag sa imahe, posibleng matukoy kung mayroong presipitasyon; ayon sa kulay ng langit at mga pagbabago sa liwanag, posibleng makatulong sa pagtukoy kung mayroong mga penomeno ng panahon tulad ng mga bagyo at hamog.
Pagproseso at pag-output ng datos: Ang sinuring datos ng elementong meteorolohiko tulad ng mga ulap at kakayahang makita ay isinasama at inilalabas sa anyo ng mga visual chart, ulat ng datos, atbp. Sinusuportahan din ng ilang sky imager ang pagsasama ng datos sa iba pang kagamitan sa pagsubaybay sa meteorolohiya (tulad ng mga weather radar at mga istasyon ng panahon) upang makapagbigay ng komprehensibong mga serbisyo ng impormasyong meteorolohiko para sa mga senaryo ng aplikasyon tulad ng pagtataya ng panahon, kaligtasan sa abyasyon, at obserbasyon sa astronomiya.
Kung nais mong malaman ang higit pa tungkol sa mga detalye ng mga prinsipyo ng isang partikular na bahagi ng sky imager, o ang mga pagkakaiba sa mga prinsipyo ng iba't ibang uri ng kagamitan, huwag mag-atubiling sabihin sa akin.
Honde Technology Co., LTD.
Tel: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Website ng kompanya:www.hondetechco.com
Oras ng pag-post: Hunyo 19, 2025