1. Қалалық метеорологиялық мониторинг және ерте ескерту жағдайы
(I) Жобаның негізі
Австралияның ірі қаласындағы метеорологиялық бақылауда дәстүрлі метеорологиялық бақылау жабдықтары бұлт жүйесінің өзгерістерін, жауын-шашын аудандарын және қарқындылығын бақылауда белгілі бір шектеулерге ие және қаланың жетілдірілген метеорологиялық қызмет қажеттіліктерін қанағаттандыру қиын. Әсіресе, кенеттен қатты конвективті ауа райы болған жағдайда, ерте ескертулерді уақтылы және дәл беру мүмкін емес, бұл қала тұрғындарының өміріне, көлікке және қоғамдық қауіпсіздікке үлкен қауіп төндіреді. Метеорологиялық бақылау мен ерте ескерту мүмкіндігін жақсарту үшін тиісті департаменттер аспан бейнелеу құрылғыларын енгізді.
(II) Шешім
Қаланың әртүрлі аудандарында, мысалы, метеорологиялық бақылау станцияларында, биік ғимараттардың шатырларында және басқа да ашық жерлерде бірнеше аспан бейнелеу құрылғылары орнатылған. Бұл бейнелеу құрылғылары аспан бейнелерін нақты уақыт режимінде түсіру үшін кең бұрышты линзаларды пайдаланады, бұлттардың қалыңдығын, қозғалыс жылдамдығын, даму үрдісін және т.б. талдау үшін кескіндерді тану және өңдеу технологиясын пайдаланады және оларды метеорологиялық радар және спутниктік бұлт бейнелері сияқты деректермен біріктіреді. Деректер тәулік бойы үздіксіз бақылауды қамтамасыз ету үшін қалалық метеорологиялық мониторинг және ерте ескерту жүйесіне қосылады. Ауа райының қалыптан тыс белгілері анықталғаннан кейін, жүйе тиісті бөлімдер мен халыққа автоматты түрде ерте ескерту ақпаратын береді.
(III) Іске асыру әсері
Аспан бейнелеу құрылғысы қолданысқа енгізілгеннен кейін, қалалық метеорологиялық бақылау мен ерте ескертудің уақтылылығы мен дәлдігі айтарлықтай жақсарды. Ауыр конвективті ауа райы оқиғасы кезінде бұлттардың дамуы мен қозғалыс траекториясы 2 сағат бұрын дәл бақыланды, бұл қалалық су тасқынын бақылау, көлік қозғалысын өзгерту және басқа да бөлімдерге жеткілікті жауап беру уақытын берді. Өткенмен салыстырғанда, метеорологиялық ескертулердің дәлдігі 30%-ға артты, ал халықтың метеорологиялық қызметтерге қанағаттануы 70%-дан 85%-ға дейін өсті, бұл метеорологиялық апаттардан туындаған экономикалық шығындар мен құрбандарды тиімді түрде азайтты.
2. Әуежайдың авиациялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету ісі
(I) Жобаның негізі
Америка Құрама Штаттарының шығысындағы әуежайда ұшақтардың ұшуы мен қонуы кезінде төмен биіктіктегі бұлттар, көріну және басқа да метеорологиялық жағдайлар үлкен әсер етеді. Бастапқы метеорологиялық бақылау жабдықтары әуежай айналасындағы шағын аумақтағы метеорологиялық өзгерістерді бақылау үшін жеткілікті дәл емес. Төмен бұлттылық, тұман және басқа да ауа райы жағдайларында ұшу-қону жолағының көрінуін дәл бағалау қиын, бұл рейстердің кешігуі, тоқтатылуы және тіпті қауіпсіздік апаттарының қаупін арттырады, бұл әуежайдың жұмыс тиімділігі мен авиация қауіпсіздігіне әсер етеді. Бұл жағдайды жақсарту үшін әуежай аспанды бейнелейтін құрылғыны орналастырды.
(II) Шешім
Әуежайдың ұшу-қону жолағының екі шетіне және оның айналасындағы негізгі орындарға бұлттар, көріну және жауын-шашын сияқты метеорологиялық элементтерді нақты уақыт режимінде бақылау және талдау үшін жоғары дәлдіктегі аспан бейнелеу құрылғылары орнатылған. Бейнелеу құрылғысы түсірген суреттер арнайы желі арқылы әуежайдың метеорологиялық орталығына жіберіледі және әуежай аймағының метеорологиялық жағдай картасын жасау үшін басқа метеорологиялық жабдықтардың деректерімен біріктіріледі. Метеорологиялық жағдайлар ұшудың ұшу және қону стандарттарының маңызды мәніне жақын немесе жеткен кезде, жүйе әуе қозғалысын басқару бөліміне, әуе компанияларына және т.б. ескерту ақпаратын жедел түрде жібереді, бұл әуе қозғалысын басқаруды басқару және ұшу кестесін жасау үшін шешім қабылдау негізін қамтамасыз етеді.
(III) Іске асыру әсері
Аспан бейнелеу құрылғысын орнатқаннан кейін әуежайдың күрделі метеорологиялық жағдайларды бақылау мүмкіндігі айтарлықтай жақсарды. Бұлтты және тұманды ауа райында ұшу-қону жолағының көріну қашықтығын дәлірек бағалауға болады, бұл рейстің ұшуы мен қонуы туралы шешімдерді ғылыми және ақылға қонымды етеді. Рейстің кідірісі 25%-ға, ал метеорологиялық себептерге байланысты рейстердің тоқтатылуы 20%-ға азайды. Сонымен қатар, авиациялық қауіпсіздік деңгейі тиімді түрде жақсарды, бұл жолаушылардың саяхат қауіпсіздігін және әуежайдың қалыпты жұмыс тәртібін қамтамасыз етті.
3. Астрономиялық бақылаудың көмекші зерттеу жағдайы
(I) Жобаның негізі
Исландиядағы астрономиялық обсерваторияда астрономиялық бақылаулар жүргізген кезде ауа райы факторлары, әсіресе бұлттылық қатты әсер етеді, бұл бақылау жоспарына айтарлықтай кедергі келтіреді. Дәстүрлі ауа райы болжамдары бойынша бақылау нүктесінде қысқа мерзімді ауа райының өзгерістерін дәл болжау қиын, нәтижесінде бақылау жабдықтары көбінесе бос тұрып, күтіп тұрады, бұл бақылау тиімділігін төмендетеді және ғылыми зерттеу жұмыстарының барысына әсер етеді. Астрономиялық бақылаудың тиімділігін арттыру үшін обсерватория бақылауға көмектесу үшін аспан бейнелеу құрылғысын пайдаланады.
(II) Шешім
Аспан бейнелеу құрылғысы астрономиялық обсерваторияның ашық аймағына аспан суреттерін нақты уақыт режимінде түсіру және бұлт жамылғысын талдау үшін орнатылады. Астрономиялық бақылау жабдықтарымен байланыс орнату арқылы аспан бейнелеу құрылғысы бақылау аймағында бұлттардың аз екенін және ауа райы жағдайлары қолайлы екенін анықтаған кезде, астрономиялық бақылау жабдықтары бақылау үшін автоматты түрде іске қосылады; бұлт қабаты көбейген немесе басқа қолайсыз ауа райы жағдайлары орын алған жағдайда бақылау уақытында тоқтатылады және ерте ескерту жасалады. Сонымен қатар, ұзақ мерзімді аспан суретінің деректері сақталады және талданады, ал бақылау нүктелерінің ауа райының өзгеру үлгілері бақылау жоспарларын құру үшін анықтама беру үшін қорытындыланады.
(III) Іске асыру әсері
Аспан бейнелеу құрылғысы пайдалануға берілгеннен кейін, астрономиялық обсерваторияның тиімді бақылау уақыты 35%-ға артты, ал бақылау жабдықтарын пайдалану деңгейі айтарлықтай жақсарды. Зерттеушілер қолайлы бақылау мүмкіндіктерін уақтылы анықтай алады, жоғары сапалы астрономиялық бақылау деректерін ала алады және жұлдыздар эволюциясы мен галактикаларды зерттеу салаларында жаңа ғылыми зерттеу нәтижелеріне қол жеткізді, бұл астрономиялық зерттеулердің дамуына тиімді ықпал етті.
Аспанды бейнелейтін құрылғы өз функциясын аспан суреттерін жинау, өңдеу және талдау арқылы жүзеге асырады. Мен суреттерді қалай алу керектігін, метеорологиялық элементтерді қалай талдау керектігін және аппараттық құрам мен бағдарламалық жасақтама алгоритмінің екі аспектісінен нәтижелерді қалай шығару керектігін егжей-тегжейлі қарастырамын және жұмыс принципін сізге түсіндіремін.
Аспан бейнелеу құрылғысы негізінен аспан жағдайлары мен метеорологиялық элементтерді оптикалық бейнелеу, бейнені тану және деректерді талдау технологиясы арқылы бақылайды. Оның жұмыс принципі келесідей:
Кескінді алу: Аспанды бейнелейтін құрылғы кең бұрышты немесе балық көзі линзасымен жабдықталған, ол аспанның панорамалық кескіндерін үлкен көру бұрышымен түсіре алады. Кейбір жабдықтардың түсіру қашықтығы 360° сақиналы түсіруге жетеді, осылайша бұлттар мен аспандағы жарқырау сияқты ақпаратты толық түсіреді. Линза жарықты кескін сенсорына (мысалы, CCD немесе CMOS сенсоры) жинайды, ал сенсор кескінді бастапқы алуды аяқтау үшін жарық сигналын электрлік немесе сандық сигналға түрлендіреді.
Кескінді алдын ала өңдеу: Жиналған түпнұсқа кескінде шу және біркелкі емес жарық сияқты мәселелер туындауы мүмкін, сондықтан алдын ала өңдеу қажет. Кескін шуы сүзу алгоритмі арқылы жойылады, ал кескін контрасты мен жарықтығы гистограмманы теңестіру және кескіндегі бұлттар сияқты нысандардың анықтығын арттыру үшін басқа әдістер арқылы реттеледі, бұл кейіннен талдау үшін жасалады.
Бұлтты анықтау және сәйкестендіру: Алдын ала өңделген кескіндерді талдау және бұлт аймақтарын анықтау үшін кескінді тану алгоритмдерін пайдаланыңыз. Жалпы әдістерге бұлттар мен аспан фоны арасындағы сұр реңктің, түстің және басқа да ерекшеліктердің айырмашылықтарына негізделген бұлттарды фондан бөлу үшін тиісті шекті мәндерді белгілейтін шекті сегменттеуге негізделген алгоритмдер; модельге бұлттардың сипаттамалық үлгілерін үйренуге мүмкіндік беретін, осылайша бұлттарды дәл анықтайтын көп мөлшердегі белгіленген аспан кескіні деректерін үйрететін машиналық оқытуға негізделген алгоритмдер жатады.
Метеорологиялық элементтерді талдау:
Бұлт параметрлерін есептеу: Бұлттарды анықтағаннан кейін, бұлттың қалыңдығы, ауданы, қозғалыс жылдамдығы және бағыты сияқты параметрлерді талдаңыз. Әртүрлі уақытта түсірілген суреттерді салыстыру арқылы бұлт орналасуының өзгеруін есептеңіз, содан кейін қозғалыс жылдамдығы мен бағытын анықтаңыз; атмосфералық радиацияның өткізгіштік моделімен біріктірілген суреттегі бұлттардың сұр реңкіне немесе түс ақпаратына негізделген бұлт қалыңдығын бағалаңыз.
Көрінуді бағалау: Атмосфералық шашыраңқылық моделімен біріктірілген кескіндегі алыс көріністердің анықтығын, контрастын және басқа да ерекшеліктерін талдау арқылы атмосфералық көрінуді бағалаңыз. Егер кескіндегі алыс көріністер бұлыңғыр болса және контраст төмен болса, бұл көрінудің нашар екенін білдіреді.
Ауа райы құбылыстарын бағалау: Бұлттардан басқа, аспанды бейнелейтін құрылғылар басқа да ауа райы құбылыстарын анықтай алады. Мысалы, суретте жаңбыр тамшылары, қар ұлпалары және басқа да шағылысқан жарық белгілерінің бар-жоғын талдау арқылы жауын-шашынды ауа райының бар-жоғын анықтауға болады; аспанның түсі мен жарықтың өзгеруіне байланысты найзағай мен тұман сияқты ауа райы құбылыстарының бар-жоғын анықтауға көмектеседі.
Деректерді өңдеу және шығару: Бұлттар мен көріну сияқты талданған метеорологиялық элементтердің деректері біріктіріліп, визуалды диаграммалар, деректер есептері және т.б. түрінде шығарылады. Кейбір аспанды бейнелейтін құрылғылар ауа райын болжау, авиациялық қауіпсіздік және астрономиялық бақылау сияқты қолданбалы сценарийлер үшін кешенді метеорологиялық ақпараттық қызметтерді ұсыну үшін деректерді басқа метеорологиялық бақылау жабдықтарымен (мысалы, ауа райы радарлары мен метеостанциялар) біріктіруді қолдайды.
Егер сіз аспанды бейнелейтін құрылғының белгілі бір бөлігінің жұмыс принциптерінің егжей-тегжейлері немесе әртүрлі жабдық түрлерінің жұмыс принциптеріндегі айырмашылықтар туралы көбірек білгіңіз келсе, маған айтыңыз.
Honde Technology Co., LTD.
Тел: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Компания веб-сайты:www.hondetechco.com
Жарияланған уақыты: 19 маусым 2025 ж.