Penerangan kes pengimejan langit

1. Kes Pemantauan Meteorologi Bandar dan Amaran Awal

(I) Latar Belakang Projek

Dalam pemantauan meteorologi di sebuah bandar besar Australia, peralatan pemerhatian meteorologi tradisional mempunyai had tertentu dalam memantau perubahan sistem awan, kawasan kerpasan dan keamatan, dan sukar untuk memenuhi keperluan perkhidmatan meteorologi yang ditapis di bandar itu. Terutamanya sekiranya berlaku cuaca perolakan teruk secara tiba-tiba, adalah mustahil untuk mengeluarkan amaran awal tepat pada masanya dan tepat, yang menimbulkan risiko besar kepada kehidupan penduduk bandar, pengangkutan dan keselamatan awam. Bagi meningkatkan keupayaan pemantauan meteorologi dan amaran awal, jabatan berkaitan memperkenalkan pengimejan langit.

(II) Penyelesaian

Di kawasan bandar yang berbeza, seperti stesen pemerhatian meteorologi, bumbung bangunan tinggi dan lokasi terbuka lain, berbilang pengimejan langit dipasang. Pengimej ini menggunakan kanta sudut lebar untuk menangkap imej langit dalam masa nyata, menggunakan pengecaman imej dan teknologi pemprosesan untuk menganalisis ketebalan, kelajuan pergerakan, aliran pembangunan awan, dsb., dan menggabungkannya dengan data seperti radar meteorologi dan imej awan satelit. Data disambungkan kepada pemantauan meteorologi bandar dan sistem amaran awal untuk mencapai pemantauan tanpa gangguan 24 jam. Sebaik sahaja tanda-tanda cuaca tidak normal ditemui, sistem secara automatik mengeluarkan maklumat amaran awal kepada jabatan berkaitan dan orang ramai.

(III) Kesan pelaksanaan

Selepas pengimejan langit digunakan, ketepatan masa dan ketepatan pemantauan meteorologi bandar dan amaran awal telah bertambah baik. Semasa kejadian cuaca perolakan yang teruk, pembangunan awan dan laluan pergerakan telah dipantau dengan tepat 2 jam lebih awal, yang memberikan kawalan banjir bandar, lencongan lalu lintas dan jabatan lain masa tindak balas yang mencukupi. Berbanding dengan masa lalu, ketepatan amaran meteorologi telah meningkat sebanyak 30%, dan kepuasan orang ramai terhadap perkhidmatan meteorologi telah meningkat daripada 70% kepada 85%, dengan berkesan mengurangkan kerugian ekonomi dan kemalangan jiwa yang disebabkan oleh bencana meteorologi. ,

2. Kes Jaminan Keselamatan Penerbangan Lapangan Terbang​
(I) Latar Belakang Projek​
Semasa berlepas dan mendarat penerbangan di lapangan terbang di timur Amerika Syarikat, awan ketinggian rendah, keterlihatan dan keadaan meteorologi lain mempunyai kesan yang besar. Peralatan pemantauan meteorologi asal tidak cukup tepat untuk memantau perubahan meteorologi di kawasan kecil di sekitar lapangan terbang. Dalam keadaan awan rendah, kabus dan keadaan cuaca lain, sukar untuk menilai keterlihatan landasan dengan tepat, yang meningkatkan risiko kelewatan penerbangan, pembatalan dan juga kemalangan keselamatan, yang menjejaskan kecekapan operasi dan keselamatan penerbangan lapangan terbang. Untuk memperbaiki keadaan ini, lapangan terbang menggunakan pengimejan langit. ,
(II) Penyelesaian
Pengimej langit berketepatan tinggi dipasang di kedua-dua hujung landasan lapangan terbang dan lokasi utama di sekelilingnya untuk memantau dan menganalisis unsur meteorologi seperti awan, keterlihatan dan kerpasan di atas dan di sekitar lapangan terbang dalam masa nyata. Imej yang diambil oleh pengimej dihantar ke pusat meteorologi lapangan terbang melalui rangkaian khusus, dan digabungkan dengan data daripada peralatan meteorologi lain untuk menjana peta situasi meteorologi kawasan lapangan terbang. Apabila keadaan meteorologi hampir atau mencapai nilai kritikal piawaian berlepas dan mendarat penerbangan, sistem akan segera mengeluarkan maklumat amaran kepada jabatan kawalan trafik udara, syarikat penerbangan, dll., menyediakan asas membuat keputusan untuk arahan kawalan trafik udara dan penjadualan penerbangan. ,
(III) Kesan pelaksanaan
Selepas memasang pengimej langit, keupayaan pemantauan lapangan terbang untuk keadaan meteorologi yang kompleks telah dipertingkatkan dengan ketara. Dalam cuaca awan rendah dan berkabus, julat visual landasan boleh dinilai dengan lebih tepat, menjadikan keputusan penerbangan berlepas dan mendarat lebih saintifik dan munasabah. Kadar kelewatan penerbangan telah dikurangkan sebanyak 25%, dan bilangan pembatalan penerbangan atas sebab meteorologi telah dikurangkan sebanyak 20%. Pada masa yang sama, tahap keselamatan penerbangan telah dipertingkatkan dengan berkesan, memastikan keselamatan perjalanan penumpang dan perintah operasi biasa lapangan terbang. ,

3. Kes Penyelidikan Tambahan Pemerhatian Astronomi​
(I) Latar Belakang Projek​
Semasa menjalankan cerapan astronomi di balai cerap astronomi di Iceland, ia banyak dipengaruhi oleh faktor cuaca, terutamanya litupan awan, yang serius akan mengganggu rancangan cerapan. Ramalan cuaca tradisional sukar untuk meramalkan perubahan cuaca jangka pendek dengan tepat di titik pemerhatian, menyebabkan peralatan pemerhatian sering terbiar dan menunggu, mengurangkan kecekapan pemerhatian dan menjejaskan kemajuan kerja penyelidikan saintifik. Untuk meningkatkan keberkesanan pemerhatian astronomi, balai cerap menggunakan pengimejan langit untuk membantu pemerhatian. ,
(II) Penyelesaian
Pengimej langit dipasang di kawasan terbuka balai cerap astronomi untuk menangkap imej langit dalam masa nyata dan menganalisis liputan awan. Dengan menghubungkan dengan peralatan pemerhatian astronomi, apabila pengimej langit mengesan bahawa terdapat lebih sedikit awan di kawasan cerapan dan keadaan cuaca sesuai, peralatan pemerhatian astronomi dimulakan secara automatik untuk pemerhatian; jika lapisan awan meningkat atau keadaan cuaca buruk yang lain berlaku, pemerhatian digantung pada masanya dan amaran awal dikeluarkan. Pada masa yang sama, data imej langit jangka panjang disimpan dan dianalisis, dan corak perubahan cuaca titik cerapan diringkaskan untuk menyediakan rujukan untuk penggubalan rancangan cerapan. ,
(III) Kesan pelaksanaan
Selepas pengimej langit digunakan, masa pemerhatian berkesan balai cerap astronomi meningkat sebanyak 35%, dan kadar penggunaan peralatan pemerhatian telah bertambah baik dengan ketara. Penyelidik boleh menangkap peluang pemerhatian yang sesuai dengan lebih tepat pada masanya, mendapatkan lebih banyak data pemerhatian astronomi yang berkualiti tinggi dan telah mencapai hasil penyelidikan saintifik baharu dalam bidang evolusi bintang dan penyelidikan galaksi, yang telah menggalakkan pembangunan penyelidikan astronomi dengan berkesan.​

Pengimej langit merealisasikan fungsinya dengan mengumpul, memproses dan menganalisis imej langit. Saya akan membongkar secara terperinci cara mendapatkan imej, menganalisis unsur meteorologi dan hasil keluaran daripada dua aspek komposisi perkakasan dan algoritma perisian, dan menerangkan prinsip kerja kepada anda.
Pengimej langit terutamanya memantau keadaan langit dan elemen meteorologi melalui pengimejan optik, pengecaman imej dan teknologi analisis data. Prinsip kerjanya adalah seperti berikut:
Pemerolehan imej: Pengimej langit dilengkapi dengan kanta sudut lebar atau kanta mata ikan, yang boleh menangkap imej panorama langit dengan sudut tontonan yang lebih besar. Julat penangkapan sesetengah peralatan boleh mencapai penangkapan gelang 360°, supaya dapat menangkap maklumat sepenuhnya seperti awan dan cahaya di langit. Kanta menumpu cahaya ke penderia imej (seperti penderia CCD atau CMOS), dan penderia menukar isyarat cahaya kepada isyarat elektrik atau isyarat digital untuk melengkapkan pemerolehan awal imej.
Prapemprosesan imej: Imej asal yang dikumpul mungkin mengalami masalah seperti hingar dan cahaya tidak sekata, dan prapemprosesan diperlukan. Bunyi imej dikeluarkan dengan algoritma penapisan, dan kontras dan kecerahan imej dilaraskan oleh penyamaan histogram dan kaedah lain untuk meningkatkan kejelasan sasaran seperti awan dalam imej untuk analisis seterusnya.
Pengesanan dan pengenalpastian awan: Gunakan algoritma pengecaman imej untuk menganalisis imej praproses dan mengenal pasti kawasan awan. Kaedah biasa termasuk algoritma berasaskan segmentasi ambang, yang menetapkan ambang yang sesuai untuk memisahkan awan daripada latar belakang berdasarkan perbezaan dalam skala kelabu, warna dan ciri lain antara awan dan latar belakang langit; algoritma berasaskan pembelajaran mesin, yang melatih sejumlah besar data imej langit berlabel untuk membolehkan model mempelajari corak ciri awan, dengan itu mengenal pasti awan dengan tepat.
Analisis unsur meteorologi:
Pengiraan parameter awan: Selepas mengenal pasti awan, analisa parameter seperti ketebalan awan, luas, kelajuan bergerak dan arah. Dengan membandingkan imej yang diambil pada masa yang berbeza, kirakan perubahan dalam kedudukan awan, dan kemudian terbitkan kelajuan dan arah bergerak; menganggarkan ketebalan awan berdasarkan maklumat skala kelabu atau warna awan dalam imej, digabungkan dengan model penghantaran sinaran atmosfera.
Penilaian keterlihatan: Anggarkan keterlihatan atmosfera dengan menganalisis kejelasan, kontras dan ciri lain bagi pemandangan jauh dalam imej, digabungkan dengan model serakan atmosfera. Jika pemandangan jauh dalam imej kabur dan kontrasnya rendah, ini bermakna keterlihatan adalah lemah.
Penghakiman fenomena cuaca: Selain awan, pengimej langit juga boleh mengenal pasti fenomena cuaca lain. Sebagai contoh, dengan menganalisis sama ada terdapat titisan hujan, kepingan salji dan ciri cahaya pantulan lain dalam imej, adalah mungkin untuk menentukan sama ada terdapat cuaca hujan; mengikut warna langit dan perubahan cahaya, adalah mungkin untuk membantu dalam menentukan sama ada terdapat fenomena cuaca seperti ribut petir dan kabus.
Pemprosesan dan output data: Data elemen meteorologi yang dianalisis seperti awan dan keterlihatan disepadukan dan dikeluarkan dalam bentuk carta visual, laporan data, dsb. Sesetengah pengimej langit juga menyokong gabungan data dengan peralatan pemantauan meteorologi lain (seperti radar cuaca dan stesen cuaca) untuk menyediakan perkhidmatan maklumat meteorologi yang komprehensif untuk senario aplikasi seperti ramalan cuaca, keselamatan penerbangan dan pemerhatian astronomi.
Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang butiran prinsip bahagian tertentu pengimejan langit, atau perbezaan dalam prinsip pelbagai jenis peralatan, sila beritahu saya.

Honde Technology Co., LTD.

Tel: +86-15210548582

Email: info@hondetech.com

Laman web syarikat:www.hondetechco.com