数字摄像能见度仪系统性能分析

阮顺贤，聂凯

（1.北京城市气象研究院；2.北京市气象探测中心，北京 100089）

能见度是三大基本气象观测要素之一，是一个对航空、航海、陆上交通以及军事活动等都有重要影响的气象要素。

能见度观测方法分为人工观测和器测两种。人工目测方法符合能见度定义，但客观性较差，存在一定的误差，很难满足高速公路多个监测点全天候的观测需求。器测目前主要有以下几类：散射式能见度仪、透射式能见度仪。散射式能见度仪采样空间较小，测量的是某个角度的大气散射系数，而非大气消光系数；透射式能见度仪测量是大气消光系数，观测原理符合能见度定义，但受光源温控、光衰补偿、光学窗口反射补偿等因素的影响，且造价成本高、架设难度大，难以大规模推广，常用来作为其他能见度仪设备的比对仪器。基于能见度观测现状，研制一种能够取代人工观测、成本低廉、架设方便的能见度自动化观测仪十分必要。20 世纪末，在我国开展了数字摄像式能见度系统（Digital Photography Visiometer System，简称DPVS）的研制工作，DPVS 仿照人眼观测能见度的原理，严格遵循能见度的定义，因此，是取代人工观测能见度的最佳仪器。随着数字摄像技术的高速发展，CCD 摄像机的性能显著提升，同时，价格大大降低，填补了真正意义探测能见度原理仪器的空白。

1 DPVS 原理及其系统构成

DPVS 的设计思想是由中国科学院院士、著名大气物理学家周秀骥先生提出的，由北京城市气象研究院王京丽研究员团队首先研发的。……