浅谈能见度目标物分布图的制作
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作者: 黄 远 李建民 全根元
摘要 能见度目标物是影响人工能见度观测准确性的重要因素之一。随着时间的推移、城市的发展，气象台站周围环境发生了极大的变化，大多数的目标物已经消失或被高的建筑物遮挡，能见度目标物分布图急需重新制作。利用激光测距仪、GPS手持机、Google earth等新技术制作能见度目标物分布图是一种较为简便的方法，尤其是当台站目标物发生改变时，用这些方法较容易补充订正。
关键词 能见度；目标物；分布图
中图分类号P49 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）34-0088-02
0 引言
能见度目标物是影响人工能见度观测准确性的重要因素之一。目前大多数台站的能见度目标物分布图是建站初期或十九世纪七、八十年代制作的，所选取的目标物大多是树、烟囱、水塔、仓库、山尖等，随着时间的推移、城市的发展，台站周围环境发生了极大的变化，大多数的目标物已经消失或被高的建筑物遮挡。早在1995年就有人提出要重新绘制能见度目标物分布图。2003年新规范增加了最小能见度的观测，按道理应该增加1 000m以前的目标物，但为什么至今大多数气象台站还没有任何动作呢？究其主要原因在于台站缺乏能见度目标物分布图的制作的技术：既没有合适的测绘仪器，也不懂测绘方法。传统的测绘手段是卷尺测量法、大比例地图法、经纬仪、全站仪等，这些方法都存在一定的局限性，要么测量不方便，要么仪器太贵使用困难。随着科学技术的发展，各种新的测绘技术不断出现，特别是激光测量和GPS测量技术的使用，使得简便快捷制作台站的能见度目标物分布图成为可能。
1 准备工作
1.1 测量仪器
激光测距仪，近几年较多地区为了探测环境保护配置了激光测距仪，其测量距离一般在1 000m左右。这种仪器不仅轻便，而且使用简单，能够直接测量目标物的高度、高度角、水平距离等，适合测量1 000m以内的目标物。
GPS手持机，尽量选择精度高的GPS手持机，主要用于测量各个目标物的位置，然后计算出目标物的距离和方位。适用于1 000m以外的目标物的测量和目标物的方位测量。
1.2 工具软件
Google earth，主要用于几公里以及更远的目标物的距离和方位的确定。
Microsoft Office Excel，用于能见度目标物（灯）登记表的制作和相关的数据计算。
2 目标物的选择
首先要确定能见度观测固定地点，该地点要视野开阔，能看到尽量多的目标物，用GPS测定其经纬度。接着在台站四周不同方向、不同距离上选择若干固定能见度目标物，要多选一些1 000m以内的目标物。选取时要注意以下四条原则。
1）目标物的颜色应当越深越好，而且亮度要一年四季不变或少变的。浅色、反光强的物体不适宜选为目标物;
2）目标物应尽可能以天空为背景，若以其它物体（如山、森林等）为背景时，则要求目标物在背景的衬托下，轮廓清晰，且与背景的距离尽可能远一些;
3） 目标物大小要适度。近的目标物可以小一些，远的目标物则应适当大一些。目标物的视角以0.5°~5.0°之间为宜;
4） 由于气象站观测的是水平能见度，因此目标物的仰角不宜超过6°。
3 目标物的测量
目标物选定后，要测定观测点与目标物的距离和目标物所在的方位。
3.1 目标物的距离的测量
1 000m以内的目标物用激光测距仪测量。对于1 000m以外的目标物，如果人可以较方便地走到的可以用GPS手持机测量其经纬度，每个目标物分别测量两边和中间的三个点的经纬度。对于更远的和不便于人去的目标物可以用Google earth确定其经纬度。
3.2 目标物的方位和视角的测量
所有目标物的高度角均可以用激光测距仪测量。
目标物方位的测量：在能见度观测固定地点设置一块水平的木板，上面放一张绘图纸，用日中线法确定正北，然后直接画出各个目标物的起止和中间方位；用GPS手持机和Google earth测定的经纬度来计算方位。
目标物视角的计算：根据上面得到的高度度和宽度角，用公式计算出视角。
目标物的距离、方位等数据测定后，输入用Microsoft Office Excel设计的能见度目标物（灯）登记表内，并根据需要计算出有关数据。最后按规范要求的格式进行打印输出，并作为气象站档案妥善保存。
4 绘制能见度目标物分布图
绘制能见度目标物分布图的方法有手工绘图法、PHOTOSHOP等作图软件绘图法和计算机软件自动绘图法。近年来有人设计了专门的能见度目标物分布图制作程序，使用十分方便。
5 结论
本文主要探讨了对目标物测量的简便方法，对于城市变化日新月异的今天，不可能每个台站都去配备价格不菲的经纬仪或全站仪，或者目标物一改变就请专业技术人员来测量也是不太可能的。所以当台站目标物出现少量的改变时，就应该用这些简便的方法进行补充订正。当然，如果有条件的台站，尽可能用经纬仪或全站仪，结合本文的测量方法对台站周围的目标物进行详细的测量，并将有关测量的数据详细登记并存档。当台站目标物发生改变时，再利用本文的方法进行补充订正。
参考文献
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