夜间云量的数据处理和分析

云量是影响地基天文观测最重要的因素之一。目前天文台站常用的云量监测方法有三种：目视观测、卫星探测和地面云量相机监测。目视观测是人为因素较大的粗略方法；卫星数据虽然可以提供大区域、长期的云量资料，但是其空间分辨率不高；云量图像可以准确地反应观测地点的云量特征，但它没有明确的衡量标准，数值化分析较困难，特别是夜间云量的分析统计，国际上尚无有效的处理方法。.基于夜间云量的特点，本研究拟采用IDL和IRAF软件进行云量分析统计。用IRAF对云量图像中的亮源进行拟合和去除，用IDL对图像进行阈值分割和量化等。通过对夜间云量图像的处理，本项目将提出一种有效的夜间云量处理方法和量化标准。目前已对物玛的夜间云量图像进行了试处理和深入研究，总结了一些云量处理的经验。经过一年的研究，本项目可发展出一套可行的夜间云量处理方法，这对国内的选址评价和已有台站的监测等研究具有切实的应用价值。

本项目建立了一种夜间云量图像的分析方法并对其进行测试和验证。根据该处理方法，编写了相应程序实现该处理方法的可视化，使处理过程更直观和方便，典型站点的云量处理结果验证了该方法的有效性。同时，对大气消光系数也进行了探索研究，可在云量分析的同时提取图像的大气消光系数。. 本项目的主要研究结果包括以下五项内容：1）云量相机控制模式和平场测试方法的建立。实现了对云量相机的控制和自动监测，并且提出一种云量图像的平场测试方法。2）无月图像的处理方法研究与实现。根据图像中亮星的探测率估计云的覆盖面积，确立了无月夜图像的云量分析方法。编写可视化程序，实现了亮星匹配过程。3）有月夜图像的处理方法研究与实现。分别采用月光亮度模型和全天亮度模型分析云量图像，全天亮度模型的分析结果与实际图像更加一致。全天亮度模型结合阈值方法可用于有月图像的云量判定。4）云南丽江和西藏阿里的云量分析与统计。基于气象数据和肉眼识别结果，给出了高美谷和狮泉河的云量结果。5）大气消光系数的探索研究。无月图像可用于大气消光系数的提取。