版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

宝光绚丽多梦幻 科技助力睹芳容

气象e新
致力于普及气象知识,提高气象防灾减灾意识和应对气候变化能力。
收藏

金山银山,不如绿水青山。那绿色的山峦,清新的空气,以及喷薄的旭日,浩瀚的云海,尽为青山所怀。不仅如此,更有美妙宝光,其梦幻神奇而直教人趋之若鹜,乃成山中瑰宝、旅游佳景。

宝光美幻动心房。宝光的形成与观赏极富神奇色彩---来自观赏者身后的太阳光除了能在观赏者前方的云彩之上衍射为彩色光环之外,还能将人影投射到光圈中央,举手投足随之而动,形影相随(图1)。宝光的这种形成过程生动演绎了大自然的奇特光学物理现象,也说明了大自然处处蕴涵着神奇的科学奥妙。难怪清朝诗人丁文灿先生在《看见佛光》一诗中曰:“云成五色现厅光,形似尼珠不可方。更有一桩奇异事,人人影在个中藏。”

不过,世间事多梦幻,并非想见就能见。宝光也一样。由于宝光的观赏需要满足“太阳光线-人眼-宝光成像云雾区”三点呈一线分布条件,此要求观赏者应身处山地云层环境,但飘浮不定的云雾既可能挡住身后阳光、也可能在身前瞬间即逝,使得宝光芳容往往稍纵即逝而难睹。据称只有与佛有缘的人才可看到这种被佛教信众称为佛光的宝光。

宝光观赏与观测的不易使得这一瑰宝不能为世人所好好赏识。在我国,除了峨眉山以宝光为旅游名片之外,宝光这一旅游资源之于其它名山似乎还只是一块未被赏识的处女地。

当然,某种旅游资源的丰富程度需要以观测到的数量来说话。作为一种山岳旅游资源的宝光,云层的无常变化,导致了人工观测上的困难与不足——长时间“守株待兔”既不现实,也难免多有疏漏,也因此宝光未能与云海、雨雾凇等气象景观一起列入常规观测项目,宝光资源评价几为空白。

据文献资料记载,国内历史上开展的宝光专项人工观测有两次:一是气象学家竺可桢先生领导的于1932年8月—1933年8月分别在峨眉山和泰山开展的气象观测,统计宝光一年内的出现天数,泰山4天,峨眉山72天;二是峨眉山气象站1955—1959年的宝光观测,年均55.6次。由于其它名山并无观测,则峨眉山之“宝光圣地”盛誉理所当然。

有心总能有收获。2020年12月,福建省泉州市气象局“山岳气象景观研究(云物理研究方向)”创新团队主持承担省科协项目(福建省山岳型优质气象景观旅游资源评估及助力生态福建旅游战略性发展研究),在研究基地的海拔1653米的九仙山气象站,平常总能观赏到美妙的宝光,气象站工作人员和网上游客所晒的宝光图片也美不胜收。研究组敏锐地意识到,山上的宝光资源必很丰厚。

灵感青睐善思人。既然宝光的观赏需要满足“太阳光-人眼-云雾区三点一线分布”条件,则宝光的形成区域必随不断变化的太阳光角度而变化,也即人眼的观赏角度也时时处于变化当中,如此一来,设置一种随太阳光角度同步变化的摄像头,由其代替人眼,每十秒钟将太阳的方位角和高度角度赋值给摄像头,并即时拍摄前方图像,即可确保稍纵即逝的宝光不至于遗漏,所摄照片即可供挑选判断是否有宝光(图2)。

不过,这种一粒一粒人工数豆子方式实在是过于笨拙而不能满足即时获悉宝光信息的需求。研究组采用深度学习技术进行宝光的AI自动识别,即针对事先收集到的大量宝光照片进行不断的训练与记忆,直至建立起宝光识别模型;再根据色彩和形态特征,由模型针对即时拍摄照片所分割的一系列四方形区域进行比对分析,当识别区域具有超过99%可信度的宝光特征时,则判断为宝光,否则为无。在判断为宝光之后,即通过邮件通知或语音播报进行提醒,同时启动摄像头进行实时录影。录像时长设定为三分钟,若三分钟内又出现宝光,则录像时间自动顺延,否则停止录像。

本研究成果技术于2022年1月19日应用于福建省德化县九仙山气象站,至2023年1月18日的一年整时间内,共拍摄宝光照片8744张,宝光天数103天,年总数远多于峨眉山的72天,可见本自动观测技术可以很好地避免人工目测上的遗漏问题,也显示了九仙山具有丰富的宝光旅游资源,景区为此开展宝光专项旅游服务,年收益20万元,牛刀小试出成效。

2022年5月,成果“一种基于摄像头的宝光实时AI自动监测识别方法”获得国家知识产权局发明专利申请受理,同年8月进入实质审查阶段,此显示本技术成果满足了发明专利的独创性之属性要求。2023年3月13日,《中国气象报》针对这一科研成果做了报道。

一花独放不是春,百花齐放春满园。研究表明,对于低云量较多的我国南方1000~3000米高度的大量中高型山[3],气候条件与九仙山相似,同样具备良好的宝光形成与观赏条件,且此高度不易出现高原反应,因此,其具有丰富的宝光观赏旅游资源。本技术的成功问世,将弥补我国高山气象站以及旅游名山在宝光实时自动观测上的空白,为评估山岳宝光旅游资源及旅游规划提供准确而完整的数据支撑,并进一步为大众指引一个良好的观赏佳地。

在山中,面对犹如明镜的云下彩环中的自影,举手问己好,不也惬意、美哉如仙?!可以想见,通过开展宝光的自动观测,撩开层层迷雾,让宝光这一山中瑰宝款款走出闺门,则必将为山岳旅游服务添砖又加瓦,也更不失为一项旅游服务上的科技创新。





评论
祥和123
庶吉士级
已阅读
2024-04-03
lxh8398
大学士级
2024-06-25
李有根
太傅级
已阅读
2024-06-02