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国内首次将激光测距原理应用于雪深测量

2016-08-22 09:03
月城清浅
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  由中国气象局气象探测中心承担的公益性行业(气象)科研专项项目“冰雪自动化业务观测方法研究”通过验收。该项目完成了冰雪观测7种传感器及其观测方法和业务应用的研究,在多方面取得突破。

  项目研制的WUSH-SD型具有自主知识产权的激光雪深测量传感器于2013年4月通过中国气象局业务定型,并在气象等部门的观测业务中得到应用。项目研制了激光器温度控制技术,解决了激光测距单元冬季雪深测量的低温适应性问题,可使激光器工作环境温度保持在零下10℃以上。除此之外还采用了多项技术用于提高观测数据的准确性,如采用了测雪基准面预穿透技术用于补偿激光对雪面的穿透效应引起的测距误差,应用杂散光阻隔技术可以避免干扰信号进入接收器,在数据质量控制方面研制了由于降雪、吹雪引起的扰动抑制算法,这些新技术经过在实际业务中的对比检验,取得了较好的应用效果。

  截至目前,这是国内首次将激光测距原理应用于雪深测量,通过高稳定、毫米级精度的激光测距技术,提高了雪深测量的准确度,实现了雪深的连续观测。

  针对交通路面气象状况观测技术,除下埋式传感器外,项目还利用光谱测量技术实现了对路面水冰雪和干湿等气象状况的自动观测,研发了具有自主知识产权的非接触式路面状况观测方法。这是国内首次采用光谱测量技术实现路面状况的非接触检测,该技术具有安装维护方便,不伤害路面的优点,且能够做到实时监测,为路面交通气象提供了新的观测方法。

  此外,项目从电力气象服务的角度出发,基于振弦式原理研究了荷重式大气积冰状况传感器。传感器具有准确性高、量程大、维护简便、环境适用性强的特点,能够全天候监视积冰起止、融消增长过程,通过建模可进一步反演出实际线路的积冰重量,并根据近期天气预报状况作出是否需要除冰的预案。这种传感器在电力部门作了两年观测试验,表明这是一种气象积冰监测和预警的有效工具。

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