[发明专利]一种具有多传感器的积雪深度测量的观测检验方法技术领域

说明书

本发明公开了一种具有多传感器的积雪深度测量的观测检验方法，该方法使用多种手段，检测与验证测试对象的基本性能并确定精度、仪器校准存在的问题，测量已知风向、风速影响的测量偏差以及确定测量偏差是否在制造商提供的功能规格需求书范围内，确认被测雪深传感器运行期间受环境温度变化的影响是否满足功能规格需求书要求。

技术领域

本发明涉及气象领域，具体为一种具有多传感器的积雪深度测量的观测检验方法。

背景技术

固态降水是自动传感器观测和测量较为复杂的参数之一。降水量测量一直是许多研究工作的主要内容，但关于描述自动传感器精确测量固态降水的技术，可靠性的程序和性能标准方面的信息还是有限的。

最近，使用积雪深度自动测量仪器测量降水数据的台站逐步增加，并且出现在许多新的应用中。此外，现代数据处理能力，数据管理和数据同化技术为更好的评估和错误分析提供了手段。在过去的几年里，在不同的地方部署和测试了各种自动雪深测量系统或仪表，以利用它们的效率和更加客观的测量结果。

超声波雪深传感器测量超声波脉冲的发送和接收之间的时间间隔。此测量用于确定传感器与被测表面之间的距离。声学雪深测量技术的性能取决于空气温度，超声传感器需要对空气中的声音速度变化进行校正，声波测距仪的测量不确定度为距离的0.5-1％，在典型条件下会导致雪深测量不确定度在1cm左右。

雪深测量的激光传感器是几年前才引进的，目前已经在各个地方进行了测试和使用。激光雪深传感器利用光电测距原理测量传感器与雪表面之间的距离。目前大部分的激光雪深传感器都采用单激光测距仪，这就导致了这种类型的雪深传感器的一个重要缺陷，即缺乏空间代表性。为了解决这个问题，已经进行了一些试验和多头产品测试，包括一个固定的3头传感器和扫描激光雪深传感器，它可以沿圆形路径扫描多个点。除了激光测距传感器外，还有其他光学技术能够测量地面和雪深的状态。尽管有一些缺点和难度，自动积雪测量技术提供了更加客观的结果，可以提供连续和实时数据。

市面上生产的雪深传感器可能存在一些不合格的产品，建立台站时需要先对传感器进行性能检验，因此，提出有一种具有多传感器的积雪深度测量的观测检验方法，也可以适用传感器使用年限过长，定期检验，及时排查一些不合格的传感器对测量结果准确性的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有多传感器的积雪深度测量的观测检验方法，适用于以下类型的自动雪深传感器，它采用不同的测距技术，通过传感器测量从雪表面到传感器的距离：

a)超声波型，也称为声波测距深度传感器；

b)包括单点和多点的激光雪深传感器；

c)其他雪深传感器。

这种方法主要包括两个主要测试：实验室测试和外场测试。实验室测试包括基本性能测试和各种环境变化下的测试。为了保证雪传感器在实际中的性能，提出了现场试验。在外场试验中，按照到本标准方案中规定的步骤，需考虑自然地面和人造目标表面如雪板。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提一种具有多传感器的积雪深度测量的观测检验方法，其特征在于，所述观测检验方法包括基本功能测试，风洞测试，温试验箱测试，所述基本性能测试目的是验证测试对象的基本性能并确定精度、仪器校准存在的问题，所述风洞测试主要是测量已知风向、风速影响的测量偏差以及确定测量偏差是否在制造商提供的功能规格需求书范围内，所述温试验箱测试目的主要为了确认被测雪深传感器运行期间受环境温度变化的影响是否满足功能规格需求书要求。