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1、宁夏地方标准星空旅游气候评估技术规范编制说明一、工作简况（一）任务来源本标准由宁夏回族自治区气象局提出并归口。2023年3月29日自治区市场监管厅关于下达2023年宁夏地方标准制（修）订计划的通知（2023）176号）下达本标准制定计划，立项名称为星空旅游气候评估技术规范，由宁夏回族自治区气象服务中心承担制定任务。（二）协作单位协作单位：宁夏回族自治区文化和旅游厅（三）主要工作过程1 .前期准备阶段。为挖掘星空旅游资源，推动星空旅游产业的良好发展，宁夏回族自治区气象服务中心从2020年起组织技术人员，从气象的角度出发，并结合实际业务需求,开展了星空旅游的气候评估工作。通过查找、收集、整理相关文
2、献和资料，积累了丰富的经验和数据，并确定星空旅游气候评估指标体系，建立观星气候适宜度评价模型。2 .技术咨询阶段。2021年5月，针对星空旅游气候评估指标在宁夏沙湖等地开展了夜间对比观测验证，在试验的基础上不断优化调整大气透明度、大气视宁度、人体舒适度、光污染等级取值范围，并邀请仰望星空专业团队导师进行了详细地把关和指导，为标准立项提供了技术支撑。2022年6-12月，基于前期研究成果，准备材料，申请立项。3 .标准编制阶段。2023年3月，标准项目正式批复，成立编制小组，进行了正式的任务分工。4-7月，按照标准制定基本要求，编写完成了星空旅游气候评估技术规范（初稿）和编制说明。4 .标准完善
3、阶段。2023年8-12月，征集了中国气象局中国气象局公共气象服务中心、北京市气象服务中心、宁夏省级气象局相关业务单位及文旅、高校、旅游协会星空旅行分会等多名专家的意见，采纳的进行了标准文件修改，未采纳的进行了说明。5 .初审和征求意见稿完成阶段。2023年12月，宁夏气象服务中心组织对标准进行了预审，专家对标准文本的条文进行审查，提出了修改意见，编制组对标准进行了修改完善。2024年1月，宁夏气象局组织对标准进行了初审，初审会邀请7名专家，对标准内容和编制说明进行审查，与会专家一致同意该标准通过审查，同时提出了修改意见。编制组对标准进一步修改完善，形成征求意见稿。6 .征求意见阶段。2024
4、年3月，按照地方标准管理办法有关要求，申请将星空旅游气候评估技术规范（征求意见稿）在自治区市场监督管理厅门户网站挂网，向社会公开征求意见。（四）起草组成员及其所做的主要工作标准主要起草人：纳丽、缎晓辉、马蕾、袁瑞瑞、王光华、何曼丽、赵蔚、李怀宇。具体分工如下：纳丽，宁夏气象服务中心正高级工程师，项目负责人,负责标准总体方案设计，标准征集意见稿和编制说明的组织起草和审定。维晓辉，宁夏气象服务中心高级工程师，负责参与标准总体方案设计、数据处理分析、指标建立修订。马蕾，宁夏气象服务中心工程师，负责标准征集意见稿的起草。袁瑞瑞，宁夏气象服务中心助理工程师，资料整理和分析，参与标准制定。王光华，宁夏文化
5、和旅游厅资源开发处处长，负责标准总体方案的技术指导。何曼丽，宁夏文化和旅游厅资源开发处副处长，负责观星地观星评价指标的验证。赵蔚，宁夏气象服务中心高级工程师，参与标准制定。李怀宇，宁夏文化和旅游厅资源开发处主任科员，资料分析，参与标准制定。二、编制原则和依据，与现行法律、法规、标准的关系（一）编制原则本标准在制定过程中遵循实用性、规范性和科学性原则。实用性原则。标准必须是可用的，才有实际意义，本标准在编制过程中与相关业务应用单位保持联系，使标准能够更好地应用到星空旅游气候评估与资源开发中。标准中涉及的评价指标，数据来源清晰、可获得，指标计算方法附有详细说明，只需将各项指标加权求和即可得到评估结
6、论，操作性强。规范性原则。标准依据GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则给出的规则起草，符合标准编写要求。科学性原则。本标准制定过程中广泛搜集了相关文献和成果，在此基础上总结、提炼，建立星空旅游气候适宜度评估体系，并不断验证和完善，使文件的编写具有科学依据和基础。（二）编制依据本标准制定过程中综合文献调研法、实地考察验证及对星空旅游行业专业人士的专家咨询法确定星空旅游气候评估指标体系。首先，观星时天空的状态直接影响活动的进行,当云量W3成、大气透明度高且垂直湍流较少时有利于观星活动的进行，因此将区域内常年夜间云量3成的天数占比作为晴天频率指标、能见度等级作为大
7、气透明度指标、大气视宁度等级作为大气湍流程度指标；观星区域内是否存在光污染对活动的影响也较大，因此将区域内常年光污染等级作为光污染指标；风速、气温、湿度影响旅游者观星活动的舒适程度，因此将区域内常年夜间人体舒适度等级作为舒适度指标。（三）与现行法律法规、标准的关系本标准为地方标准，与现行有关法律、法规和强制性标准没有矛盾。三、标准主要内容和主要技术指标、参数、实验验证的论述（一）主要内容本标准的主要内容为：范围、规范性引用文件、术语和定义、基本规定、评估指标、评估技术方法及评估报告7个部分。（二）主要技术指标、参数确定星空旅游是一种以欣赏自然星空为目的，前往特定区域进行游赏的旅游新产业。通过对
8、天文爱好者调查或查阅文献发现，好的观测地可能比高端的器材更重要，在极致的观星环境下，即使用肉眼也可以看到星河璀璨。与星空条件相关的气象要素包括晴天、大气透明度及视宁度、气温、风速等,因存在各种照明设备发出的光线（特别是上射光线）由于空气和大气中悬浮尘埃的散射使夜空亮度增加，光污染也是星空旅游选地的重要依据。天气气候除了会影响观星的效果，还会影响人们旅游出行的体验，因此人体舒适度指数也被应用于星空旅游气候资源评估体系。因此，选取的评估指标包括晴天频率、大气透明度、大气视宁度、光污染、人体舒适度。1 .晴天频率指标将区域内常年夜间云量3成的日数占比作为晴天频率指标。2 .大气透明度指标将区域内常年
9、夜间能见度22Okm日数的占比作为大气透明度指标。3 .大气视宁度指标将区域内常年夜间大气视宁度等级作为大气视宁度指标，等级越低大气视宁度越好。大气视宁度用大气场再分析资料计算得到，如欧洲中期天气预报中心(ECMWF)再分析资料。大气视宁度计算方法如下：J,=5.25万叩活)对二式中：J*为半高全宽的大气视宁度，单位为“；入为光波波长，取值为5X10-7(m)；h为海拔高度，单位为千米(km)；h0为地面参考高度，单位为千米(km)；然为大气折射率结构常数，计算方法如下：d=2.8ZrM2,式中：M为位势折射率梯度；1.O为外尺度，单位为千米(km),计算方法如下：79lO(d7;)t；l助0
10、12128.00星星影像摇摆不定，不能观测4.光污染指标将区域内常年光污染等级作为光污染指标，等级越低光污染程度越低。光污染资料可用夜光遥感数据，如美国国家海洋与大气管理局（NOAA）的NPPV11RS产品。光污染等级依据Bortle夜空暗度分类法分级，等级划分见表2。表2光污染等级等级取值范围（单位：nWcm2sr）说明1级0.15完全黑暗的天空2级(0.15-0.25很黑的天空3级(0.25-0.50野外的天空4级(0.50-1.50乡郊的天空5级(1.50-10.0乡村的天空6级(10.0-50.0郊区的天空7级(50.0-75.0市郊/满月过渡8级75,0市区的天空5 .人体舒适度指标
11、将区域内常年夜间人体舒适度等级作为人体舒适度指标。人体舒适度计算方法如下：RHBCMI=（1.8r+32）-0.55（1）（1.8r-26）-3.2vrJ一/31,式中：t为平均气温,单位为摄氏度（。C）；RH为相对湿度，单位为百分之（）；V为风速，单位为米每秒（ms）。人体舒适度划分依据参考人体舒适度指数（kssd）,等级划分见表3。表3人体舒适度等级等级取值范围（无量纲）说明1级25或-85寒冷或酷热，感觉很不舒服2级(25-38或(80-85冷或炎热，大部分人不舒服3级(38-50或(75-80凉或热，少部分人感觉不舒服4级(50-55或(70-75凉爽或暖和，大部分人感觉舒服5级(55
12、-70舒适，绝大部分人感觉舒服6 .评估技术方法对影响星空旅游的大气视宁度、光污染、人体舒适度进行归一化处理，按照如下公式进行计算:正向指标药=%，(1)%max-in负向指标：七=KaXTi(2)WmaXfmin其中，与人体舒适度相反，光污染和视宁度等级越高,越不利于观星；反之，等级越低，越有利于观星。为保证各指标的权重介于01之间，人体舒适度用公式（1）进行归一化处理，光污染和人体舒适度用公式（2）进行归一化处理。然后，利用加权综合评价法确定某地区星空旅游气候适宜度，用公式（3）：5y=vv/（3）Z=I式中，Y为星空旅游气候适宜度指数；监为第i项指标的权重系数；芍为影响指标i的归一化值。
13、根据专家打分法、文献调研法、对比观测法确定影响星空旅游各指标的权重分别为：仞晴天频率0.4、W2大气透明度0.1、W3大气视宁度0.1、W4光污染0.3、W5人体舒适度0.1o依据星空旅游气候适宜度指数大小，按照自然断点分级法分为5个等级，等级划分见表4。适宜度指数Y的值越接近1,等级越高，越适宜星空旅游。表4星空旅游气候适宜度等级划分等级取值范围（无纲量）级别含义1级(0.00-0.45不适宜2级(0.45-0.55一般适宜3级(0.55-0.65较适宜4级(0.65-0.75适宜5级(0.75-1.00非常适宜7.评估内容评估内容包括气候背景分析、灾害性天气分析、主要影响参数分析、星空旅游
14、气候适宜度评价。（I）气候背景分析根据历史观测资料，分析评价地区的气温、降水、风向风速、相对湿度等气象要素，评估地域基本气候特征。（2）灾害性天气分析根据历史灾情数据，分析评价地区主要灾害性天气及影响，评估地域灾害性天气发生的概率及对星空旅游的影响。（3）评价指标分析从年、季节、月份三个时间维度，计算影响星空旅游的晴天频率、大气透明度、视宁度、光污染、人体舒适度指标,评估各指标的级别和影响。（4）星空旅游气候适宜度评价根据观星气候适宜度评价模型，分析评价地区星空旅游的气候适宜度，包括观星气象条件总体评价、适宜开展星空旅游项目的景区及最佳观星时段。（三）实验验证为检验评估模型的准确率，更好地为地
15、方政府开展星空旅游开发提供决策支持，2021年5月，宁夏回族自治区气象服务中心组织相关技术人员，自北向南选取了宁夏地区五个地点开展了拍摄实验。实验地点：沙湖生态站、贺兰山气象站、黄沙古渡景区、沙波头星星酒店和六盘山气象站，地点分布见图1所示，实验地点周边环境详见表5。实验时间：2021年5月22-26日每日21时、23时，累计10次。实验方法及过程：以北斗七星为对象，使用统一型号及参数相机，同一时间对北斗七星进行拍照（图2）,记录当时云量数据，筛选有效照片39张。基于NPP/VIIRS夜光遥感资料，提取了实验地点的光污染数据；利用同期EC再分析资料，计算了大气视宁度；基于临近气象站观测数据，提
16、取了能见度、气温、风速、湿度,计算了人体舒适度，利用观星适宜度评估模型，计算了当地的观星适宜度等级。表5验证拍摄地及周边环境序号地点周边环境地形地貌1沙湖生态站临近湖边，空旷平地，周边开阔2贺兰山气象站山顶空地山地，周边开阔3黄沙古渡景区临近河边，林地平地，周边开阔4沙坡头星星酒店沙漠沙地平地，周边开阔5六盘山气象站森林公园内，林地山地，周边开阔图1验证拍摄地点分布abcde图22021年5月27日21时拍摄图像（a:六盘山;b:贺兰山。黄沙古渡;d:沙湖;e:沙坡头）实验结果：分析实拍照片专家打分数据与模型计算结果的相关性，结果发现：专家打分结果与模型评估结果的相关系数达0.8,且通过=OO
17、l的显著性检验，二者相关性较好,适宜观星时段，专家对星空的清晰度打分均较高，不适宜时段打分均较低。补充验证：2022-2023年，基于观星气候适宜度评价模型，宁夏回族自治区气象服务中心组织编写了宁夏观星气候适宜度评估报告，评估了宁夏全域观星气候适宜度，并邀请仰望星空专业团队导师对结果进行评判分析，专家均认为评估结果符合已有经验和预期。实验结论：本标准所构建的星空旅游气候适宜度评估模型技术思路可靠，参数设定合理，可为星空旅游地评估提供技术支撑。四、知识产权说明本标准未涉及知识产权相关内容。五、采标情况本标准为自主研制标准，不涉及采标问题。六、重大分歧意见的处理经过和依据无七、标准性质的建议说明建议本标准为推荐性标准。八、其他应予说明的事项无
