[发明专利]一种利用太阳天空辐射计进行云检测的方法

摘要

本发明公开了一种利用太阳天空辐射计进行云检测的方法，包括总辐亮度I全部波段平滑性检测、可见光波段辐亮度I差异检测、线偏振度DoLP全部波段平滑性检测、线偏振度DoLP阈值检测、偏振角AoP阈值检测和评估步骤。本发明利用太阳天空辐射计进行云检测的方法通过总辐射度I，线偏振度DoLP和偏振角AoP的检测和分析，使云检测的精度基本达到激光雷达对云检测的精度；填补了主平面偏振观测无云检测方法的空白。

主权项

1.一种利用太阳天空辐射计进行云检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）总辐亮度I全部波段平滑性检测：观测天顶角范围内逐个角度进行平滑性测试，即对数曲线的二阶导数<‑0.0003为不平滑；若不平滑角度数大于等于5，则不能通过平滑性检测， smthflagI设为1；否则，smthflagI设为0；若观测中所有通道均不平滑，则cloudflagI设为1，进入步骤6）；否则进行下一步测试；2）可见光波段辐亮度I差异检测：观测天顶角范围内，若|I_500nm‑I_440nm|/|I_440nm| 波段辐亮度最大差异百分比大于40%，则判断为无云，cloudflagI设为0；否则，不确定，cloudflagI设为2，则进行下一步骤；其中，I_440nm和I_500nm分别为太阳天空辐射计440nm和500nm波长偏振通道测量的天空光总辐强度；3）线偏振度DoLP全部波段平滑性检测：散射角范围内，对每个角度的线偏振度数据曲线进行分析，曲线的二阶导数的绝对值>0.0013为不平滑；若不平滑角度数大于等于3 ，则判断为不平滑，smthflagP设为1；否则，smthflagP设为0；若观测所有波段均不平滑，判断为有云，cloudflagP=1，进入步骤6）；否则，若部分波段不平滑或全部平滑，则进行下一步骤；4）线偏振度DoLP阈值检测：散射角范围内，若通过平滑检测的所有平滑波段线偏振度最大值DoLP_max≥0.4 ，则判断为无云，cloudflagP=0，进入步骤5）；否则，判断为有云，cloudflagP设为1，进入步骤6）；5）偏振角AoP阈值检测：散射角范围内，若|AoP_675nm‑90°|>2°的观察角度数大于等于3 ，则cloudflagA设为1，否则cloudflagA设为0；其中，AoP_675nm为675nm偏振通道测量的天空光偏振角；6）云检测评估：若cloudflagI, cloudflagP或cloudflagA其中一个标识为云，则云检测结果为判断为有云，cloudflag设为1，否则，cloudflag设为0。