淺談能見度目標物分布圖的制作

黃 遠， 李建民， 全根元

1.浙江省嘉善縣氣象局，浙江嘉興 314100 2.江西省撫州市氣象局，江西撫州 344000

淺談能見度目標物分布圖的制作

黃 遠1， 李建民2， 全根元2

1.浙江省嘉善縣氣象局，浙江嘉興 314100 2.江西省撫州市氣象局，江西撫州 344000

能見度目標物是影響人工能見度觀測準確性的重要因素之一。隨著時間的推移、城市的發(fā)展，氣象臺站周圍環(huán)境發(fā)生了極大的變化，大多數(shù)的目標物已經(jīng)消失或被高的建筑物遮擋，能見度目標物分布圖急需重新制作。利用激光測距儀、GPS手持機、Google earth等新技術制作能見度目標物分布圖是一種較為簡便的方法，尤其是當臺站目標物發(fā)生改變時，用這些方法較容易補充訂正。

能見度；目標物；分布圖

0 引言

能見度目標物是影響人工能見度觀測準確性的重要因素之一。目前大多數(shù)臺站的能見度目標物分布圖是建站初期或十九世紀七、八十年代制作的，所選取的目標物大多是樹、煙囪、水塔、倉庫、山尖等，隨著時間的推移、城市的發(fā)展，臺站周圍環(huán)境發(fā)生了極大的變化，大多數(shù)的目標物已經(jīng)消失或被高的建筑物遮擋。早在1995年就有人提出要重新繪制能見度目標物分布圖。2003年新規(guī)范增加了最小能見度的觀測，按道理應該增加1 000m以前的目標物，但為什么至今大多數(shù)氣象臺站還沒有任何動作呢？究其主要原因在于臺站缺乏能見度目標物分布圖的制作的技術：既沒有合適的測繪儀器，也不懂測繪方法。傳統(tǒng)的測繪手段是卷尺測量法、大比例地圖法、經(jīng)緯儀、全站儀等，這些方法都存在一定的局限性，要么測量不方便，要么儀器太貴使用困難。隨著科學技術的發(fā)展，各種新的測繪技術不斷出現(xiàn)，特別是激光測量和GPS測量技術的使用，使得簡便快捷制作臺站的能見度目標物分布圖成為可能。

1 準備工作

1.1 測量儀器

激光測距儀，近幾年較多地區(qū)為了探測環(huán)境保護配置了激光測距儀，其測量距離一般在1 000m左右。這種儀器不僅輕便，而且使用簡單，能夠直接測量目標物的高度、高度角、水平距離等，適合測量1 000m以內(nèi)的目標物。

GPS手持機，盡量選擇精度高的GPS手持機，主要用于測量各個目標物的位置，然后計算出目標物的距離和方位。適用于1 000m以外的目標物的測量和目標物的方位測量。

1.2 工具軟件

Google earth，主要用于幾公里以及更遠的目標物的距離和方位的確定。

Microsoft Office Excel，用于能見度目標物（燈）登記表的制作和相關的數(shù)據(jù)計算。

2 目標物的選擇

首先要確定能見度觀測固定地點，該地點要視野開闊，能看到盡量多的目標物，用GPS測定其經(jīng)緯度。接著在臺站四周不同方向、不同距離上選擇若干固定能見度目標物，要多選一些1 000m以內(nèi)的目標物。選取時要注意以下四條原則。

1）目標物的顏色應當越深越好，而且亮度要一年四季不變或少變的。淺色、反光強的物體不適宜選為目標物;

2）目標物應盡可能以天空為背景，若以其它物體（如山、森林等）為背景時，則要求目標物在背景的襯托下，輪廓清晰，且與背景的距離盡可能遠一些;

3） 目標物大小要適度。近的目標物可以小一些，遠的目標物則應適當大一些。目標物的視角以0.5°～5.0°之間為宜;

4） 由于氣象站觀測的是水平能見度，因此目標物的仰角不宜超過6°。

3 目標物的測量

目標物選定后，要測定觀測點與目標物的距離和目標物所在的方位。

3.1 目標物的距離的測量

1 000 m以內(nèi)的目標物用激光測距儀測量。對于1 000m以外的目標物，如果人可以較方便地走到的可以用GPS手持機測量其經(jīng)緯度，每個目標物分別測量兩邊和中間的三個點的經(jīng)緯度。對于更遠的和不便于人去的目標物可以用Google earth確定其經(jīng)緯度。

3.2 目標物的方位和視角的測量

所有目標物的高度角均可以用激光測距儀測量。

目標物方位的測量：在能見度觀測固定地點設置一塊水平的木板，上面放一張繪圖紙，用日中線法確定正北，然后直接畫出各個目標物的起止和中間方位；用GPS手持機和Google earth測定的經(jīng)緯度來計算方位。

目標物視角的計算：根據(jù)上面得到的高度度和寬度角，用公式計算出視角。

目標物的距離、方位等數(shù)據(jù)測定后，輸入用Microsoft Office Excel設計的能見度目標物（燈）登記表內(nèi)，并根據(jù)需要計算出有關數(shù)據(jù)。最后按規(guī)范要求的格式進行打印輸出，并作為氣象站檔案妥善保存。

4 繪制能見度目標物分布圖

繪制能見度目標物分布圖的方法有手工繪圖法、PHOTOSHOP等作圖軟件繪圖法和計算機軟件自動繪圖法。近年來有人設計了專門的能見度目標物分布圖制作程序，使用十分方便。

5 結論

本文主要探討了對目標物測量的簡便方法，對于城市變化日新月異的今天，不可能每個臺站都去配備價格不菲的經(jīng)緯儀或全站儀，或者目標物一改變就請專業(yè)技術人員來測量也是不太可能的。所以當臺站目標物出現(xiàn)少量的改變時，就應該用這些簡便的方法進行補充訂正。當然，如果有條件的臺站，盡可能用經(jīng)緯儀或全站儀，結合本文的測量方法對臺站周圍的目標物進行詳細的測量，并將有關測量的數(shù)據(jù)詳細登記并存檔。當臺站目標物發(fā)生改變時，再利用本文的方法進行補充訂正。

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