六春湖攝影氣象指數預測評價研究

張琦 ZHANG Qi；萬佳靜 WAN Jia-jing；蔣帥 JIANG Shuai

（①龍游縣氣象局，龍游 324400；②氣象災害預測預警與評估協同創新中心/南京信息工程大學，南京 210044；③鹽都區氣象局，鹽城 224055）

0 引言

六春湖地區所在地衢州，位于長江三角洲地區、浙江省西部、錢塘江上游，地理坐標為東經118°01′～119°20′，北緯28°14′～29°30′，地形以山地丘陵為主，屬亞熱帶季風氣候。六春湖景區位于衢州石屏鄉和龍游縣的交界處，海拔1390.5m，為龍游地區最高峰，名為湖實則為山。年平均氣溫16.5～19.1°C，年平均降雨量1669.2mm，年平均日照時數4.8h。六春湖屬國家一級生態保護區，位于浙西大竹海國家森林公園腹地，具有豐富的高山生態資源。

為深入踐行“兩山”理念，建設“活力四射”、“美麗幸福”的浙西新明珠，以浙江豐富的山地資源為依托、發展休閑度假產業為主要目的，充分發揮“旅游+生態”和“旅游+體育”等優勢，實現山地“觀光游”向“度假游”轉變。2020年衢州六春湖入選“浙江省首批山地休閑度假發展試點”。《2021 年六春湖氣候分析及服務情況》中提出，加強景區立體小氣候生成機理分析研究，建立景區安全運營氣象災害防御體系；開展高山森林碳中和效應和氣候康養科學研究，打造“人與自然和諧發展”的示范區。2022 年六春湖被評為浙江省新十大名山公園之一。同時，依托六春湖名山公園輻射效應，為區域發展創造生態資本、積累綠色財富。為充分挖掘推廣六春湖“氣象景觀”資源，提升全域旅游示范創建水平，2023 年龍游縣委宣傳部、縣文化和廣電旅游體育局、縣氣象局聯合舉辦了六春湖最美氣象景觀攝影比賽，吸引了廣大攝影愛好者積極參與。攝影作品從云霧、雨露、冰雪、光、花等景觀類型，多角度呈現了龍游六春湖的旖旎風光。

公園內蔥蔥竹林綿亙不斷、春季高山杜鵑漫山遍野，夏季氣候涼爽宜人、秋季蘆葦落葉相映襯，冬季一派北國風光，為攝影愛好者進行攝影創作提供了良好的平臺（圖1）。關于六春湖地區的相關研究較少。吳渭明[1]等從神話故事的角度講述了六春湖—桃源尖萬畝杜鵑長廊景觀的盛況；茍愛萍[2]等從氣候變化角度，利用ColorImpact 4 軟件和網絡數據爬取對六春湖地區環境要素及在地性色彩進行提取，得出六春湖地區春秋氣候溫差大，導致環境色相跨度大以及氣候對人的心理及視覺具有一定影響。最后從色彩建設角度為六春湖地區未來景觀規劃及發展建設方向提供設計建議。楊春華等[3]對茶卡鹽湖景區的氣象要素進行分析統計，構建了茶卡鹽湖景區天空之鏡攝影指數預測模型。根據云量、風、能見度和降雨將天空之鏡攝影氣象指數分為4 級，分別為無影響、影響較小、影響較大和影響很大，并提供了相應的攝影建議和措施。氣象條件在一定程度上決定了攝影效果，也影響了攝影創作者的拍攝靈感。如果天氣狀況不佳，攝影效果較差。其中氣溫、降雨、能見度和云等對攝影有直接影響，天氣狀況也會通過間接影響攝影創作者的視覺感知和創作靈感影響攝影效果。本研究將氣象因子作為攝影創作的影響因子，根據氣象條件對六春湖景區攝影氣象指數進行分級，建立六春湖攝影指數預測模型，結果將為六春湖景區的游客提供可靠的攝影創作依據。

圖1 六春湖景區旅游攝影基地

1 資料與方法

選取六春湖景區近30 年常規氣象數據，以及2020 年1 月9 日至2023 年1 月9 日逐日平均氣溫、風速、降雨量和能見度等氣象資料。

2 六春湖氣候特征

2.1 降雨對攝影指數的影響

降雨會影響攝影工作的進行和圖像清晰度，根據雨量等級確定對當日的攝影指數的影響等級。六春湖上站降雨資料有效天數879 天，其中402 天無降雨，影響攝影指數等級為1，占總樣本數的45.7%；340 天降雨達到小雨級別，影響攝影指數等級為2，占總樣本數的38.7%；87 天降雨達到中雨級別，影響攝影指數等級為3，占總樣本數的9.9%；50 天為大雨或暴雨及以上級別的降雨，影響攝影指數等級為4，占總樣本數的5.7%。六春湖上站降雨日數多，降雨量充沛。根據降雨量等級劃分影響攝影指數的等級，結果如表1 所示。

表1 降雨對攝影指數的影響等級

2.2 能見度對攝影指數的影響

能見度影響攝影清晰度和色彩。根據能見度狀況等級確定對當日的攝影指數的影響等級。六春湖上站能見度有效天數879 天，其中能見度≥15 公里，能見度好，視野清晰，影響攝影指數等級為1，共計468 天，占總樣本數的53.2%；能見度為5～15 公里，能見度一般或較差，視野較清晰，影響攝影指數等級為2，共計175 天，占總樣本數的19.9%；能見度為1～5 公里，能見度較差或差，視野不清晰，影響攝影指數等級為3，共計120 天，占總樣本數的13.7%；能見度＜1 公里，能見度很差或極差，視野不清晰，山頂有霧出現，影響攝影指數等級為4，共計116 天，占總樣本數的13.2%。六春湖上站海拔高，易出現有霧天氣，影響攝影氣象指數等級。根據能見度劃分影響攝影指數的等級，結果如表2 所示。

表2 能見度對攝影指數的影響等級

2.3 風速對攝影指數的影響

風速或風向會影響攝影鏡頭的穩定性，直接影響照片成像的清晰度。根據風速等級確定對當日的攝影指數的影響等級。六春湖上站風速有效天數879 天，其中風速≤3.3m/s，為輕風及以下級別，對攝影創作無影響，影響攝影指數等級為1，共計453 天，占總樣本數的51.5%；風速為3.4～5.4m/s，為微風級別，對攝影創作影響較小，影響攝影指數等級為2，共計338 天，占總樣本數的38.5%；風速5.5～7.9m/s，為和風級別，對攝影創作影響較大，影響攝影指數等級為3，共計79 天，占總樣本數的9.0%；風速≥8 m/s，為勁風及以上級別，對攝影創作影響很大，影響攝影指數等級為4，共計9 天，占總樣本數的1.0%。根據風速等級劃分影響攝影指數的等級，結果如表3 所示。

表3 風速對攝影指數的影響等級

2.4 相對濕度對攝影指數的影響

空氣濕度大會影響空氣的透明度，降低攝影效果。總云量與相對濕度呈顯著正相關[4]。攝影時天空中的云量會影響圖像構圖及美感。因此選擇相對濕度作為影響攝影氣象指數的因子。六春湖上站相對濕度有效天數879 天，山頂的相對濕度高，上站的空氣平均相對濕度約為84.3%。相對濕度為40%～60%，空氣潮濕，為人體最適濕度區間，對攝影指數無影響，共計86 天，占總樣本數的9.8%；相對濕度為60%～90%，空氣濕潤，對攝影指數影響較小，共計369 天，占總樣本數的42.0%；相對濕度為＜40%，空氣干燥，易引起人體不適，對攝影指數影響較大，共計21 天，占總樣本數的2.4%；相對濕度為>90%，空氣特別潮濕，此時山頂可能起霧，影響能見度，對攝影指數影響很大，共計403 天，占總樣本數的45.8%。根據相對濕度狀況劃分影響攝影指數等級，結果如表4 所示。

表4 相對濕度對攝影指數的影響等級

3 攝影指數預測模型

根據六春湖上站的降雨量、能見度、風速和相對濕度四個氣象因子資料，建立六春湖攝影指數預測模型[3]：

式中：Ir 為六春湖攝影指數，用于表示氣象因子對攝影效果好與差的影響程度，其值越大，則氣象條件越不利于攝影。Sr、Sv、Sh 和Sp 分別是六春湖上站的降雨量、能見度、相對濕度和風速對攝影指數的影響等級。f1、f2、f3 和f4分別是六春湖上站的降雨量、能見度、相對濕度和風速對攝影指數的影響權重系數。根據各類氣象因子指標的重要性進行加權處理，確定六春湖攝影指數預測指標體系中各指標的權重數，以保證預測準確的科學性。各氣象因子對六春湖攝影指數的影響力依次為降雨量、能見度、相對濕度和風速。表5 是各因子對六春湖攝影指數的影響權重值[3]。

表5 攝影指數的氣象影響權重值

4 攝影指數分級評價

選取2020 年1 月9 日至2023 年1 月9 日的降雨量、能見度、相對濕度和風速數據建立攝影氣象指數分級評價。數據樣本共計1096 天，其中缺測記錄217 天，可用數據樣本共計879 天。其中2021 年的缺測數據最多，共119天。根據表6 攝影氣象指數分級表進行分級，將攝影指數等級分為四級。攝影指數值越大，說明攝影氣象條件差，越不適合攝影。

表6 攝影指數等級分類

一級適宜攝影：降雨量為0，天氣晴朗；山頂能見度≥15km，能見度極好，視野清晰；風速＜3.3m/s，輕風級別及以下，人體體表舒適度高；山頂相對濕度為40%～60%，環境濕度適宜。攝影氣象條件好，非常適宜攝影。

二級適宜攝影：降雨量0～10mm，小雨級別；山頂能見度5～15km，能見度較好，視野較清晰；風速3.4～5.4m/s，微風級別，此時風速能使旌旗展開；人體體表舒適度較高；山頂相對濕度為60%～90%，環境濕度高，高濕度可能會引起雨、霧出現。滿足其中任一條件則被歸類為二級較適宜攝影，此時攝影氣象條件較好，較適宜攝影。攝影指數值越大，適宜程度逐漸變差。

三級一般適宜攝影：降雨量10～25mm，中雨級別；山頂能見度1～5km，能見度一般，視野較差；風速3.4～5.4 m/s，和風級別，此時風速能吹起塵土，可能引起人體不適；山頂相對濕度＜40%，環境濕度低，空氣干燥。滿足其中任一條件則被歸類為三級較適宜攝影，此時攝影氣象條件一般，較不適宜攝影。攝影指數值越大，適宜程度逐漸變差。

四級不適宜攝影：降雨量>25mm，大雨及暴雨級別；山頂能見度＜1km，能見度很差，視野不夠清晰；風速3.4～5.4m/s，勁風及強風級別，此時風速能使小樹搖擺或電線發出聲響，風速較大可能存在安全隱患；山頂相對濕度為>90%，環境濕度高，高濕度可能會引起雨、霧出現。滿足其中任一條件則被歸類為四級較適宜攝影，此時攝影氣象條件差，不適宜攝影。攝影指數值越大，越不適宜攝影。

5 攝影指數分級結果

取樣本數據共計879 天，適宜攝影天數共計46 天，占總樣本數的5.2%；較適宜攝影天數共計458 天，占總樣本數的52.1%；較不適宜攝影天數共計310 天，占總樣本數的35.2%；不適宜攝影天數65 天，占總樣本數的7.4%。其中春夏秋冬四季分別為202 天、195 天、240 天和242 天。滿足適宜或較適宜攝影的天數（攝影指數值≤2）共504天，春夏秋冬四季分別有111 天、129 天、133 天和131 天，占比為55.0%、66.2%、55.4%和54.1%。可以看出，夏季、秋季是較適宜攝影的季節，春季次之，冬季適宜攝影的天數較少。

選取2022 年數據為例，統計其全年攝影氣象指數適宜度分布狀況。全年有197 天適宜或較適宜攝影，春夏秋冬四季滿足適宜或較適宜攝影的天數分別為47 天、68天、52 天和30 天。圖2 是四季攝影適宜度占比圖，四季中六春湖的夏季是最適宜攝影的季節，秋季和春季次之，冬季最差。

圖2 2022 年四季攝影適宜度占比圖

6 結論

六春湖景區降雨量、風速、相對濕度和能見度等氣象因子對攝影效果有影響。

根據攝影氣象指數大小，認為六春湖景區山頂最適宜攝影的季節是夏季，秋季和春季次之。