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地理信息系统支持下的坡面太阳辐射计算 总被引：5，自引：1，他引：5
本文介绍了在地理信息系统(GIS)的空间数据席支持下的区域坡面太阳辐射计算方法。使用该方法,可用计算机按地表实际的地形参数计算山区地表接受太阳总辐射,直接辐射和散射辐射的日、月、年总量,揭示其空间分布规律。这对区域的自然与生态环境研宄具有更要价值。 相似文献
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任意地形实际天气条件下小时入射短波辐射模型——以黑河流域为例 总被引：3，自引：2，他引：1
建立了一个任意地形和实际天气条件下,能够计算大范围、长时间、高时空分辨率的太阳入射短波辐射模型,模型采用简化的辐射传输参数化方案和NCEP/NCAR资料相结合的方法,并成功应用于黑河流域2002年度每小时、1 km×1 km分辨率的总辐射、直接辐射和散射辐射的计算,所应用的地面资料仅为流域的地形信息。鉴于模型中总辐射是根据直接辐射和散射辐射推算的,而黑河流域2002年度缺乏直接辐射和散射辐射实测资料,模型采用分别位于黑河山区西水、中游临泽和下游额济纳旗3套自动观测仪器的总辐射资料进行验证,西水实测总辐射与计算总辐射的R2＝0.71,而临泽和额济纳旗R2分别为0.90和0.91,但各站点均出现部分结果相差很大的情况。出现地域差异和部分结果相差很大的主要原因是由于总云量资料时空分辨率低造成的,另外计算和实测数据空间尺度的不一致也部分造成山区计算效果较差。 相似文献
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一个计算山地地形参数的计算机模式 总被引：24，自引：0，他引：24
本文提出了一个虚拟次网格二维差分格式,依此建立了一个计算山地小地形参数(即局地平均坡向、坡度和地形遮蔽角)的通用计算机模式。模式的输入参数为研究地区的拔海高度网格化后的资料、空间格距和网格点数;模式的输出结果为每个格点上的坡向、坡度及沿任一方位上的地形遮蔽角以及一些地形统计值。由此,可较准确、客观地制作出研究山区的坡向、坡度图和地形遮蔽图。经实测验证,模式的计算值与实测值比较吻合。 相似文献
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黑河下游典型植被下垫面与大气间能量传输模拟研究 总被引：4，自引：3，他引：1
在分析过去地-气间相互作用的物理过程、研究进展基础上,探讨了土壤、植被、大气系统中水分与能量的传输过程在模型中不同的计算方法。同时对不同计算方法进行对比,确定了分析土壤、植被、大气系统中水分和能量传输方法的优缺点。利用黑河下游额济纳地区绿洲试验区2003年9月的大气资料作为陆面模式的强迫场,研究陆面过程模式（LSM）在极端干旱地区的模拟能力。模拟结果表明,在观测资料的强迫下,LSM能够较好地模拟出地表特征量的变化趋势。根据实际情况,定义额济纳地区绿洲的植被覆盖率为0.7, 叶冠高度为1.5 m,位移高度为0.64 h,Karman常数取0.4。通过对比试验发现,采用LSM模型模拟的空气温度和地面蒸发比实际蒸发少,但地表潜热通量、辐射和土壤热通量的模拟结果与实测值的比较吻合。如果地表和植被的参数选择较好,采用LSM模型模拟本地区的陆面过程将有较好的结果。 相似文献
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土地覆被对气候影响的数值模拟实验 总被引：2，自引：0，他引：2
使用中尺度生态气象模式,并与积云对流参数化方案相结合,研究在不同的地形(平坦地形和复杂地形),不同天气背景(地转风为0.5m/s和5m/s,大气比湿分别为0.9,0.8,0.7)条件下,中纬度半干旱地区陆面变化对中尺度大气边界层结构和气候的影响.研究表明:当在部分的裸壤地区为植物覆盖时,其下土壤将变得比其附近的干燥的裸壤湿润.在植物上空大气边界层内的温度比其附近的裸壤地区偏低,而大气湿度增加.由此,一个中尺度的水平气压扰动将产生,以适应热力场的扰动.在没有地转风的影响下,在该气压扰动的作用下,在大气边界层内,将产生从植物地区流向裸壤地区的植物风环流.陆面状况的变化引起风场、温度场和湿度场的扰动以及积云对流降水,将随地转风、大气背景湿度和陆面变化的程度而改变.在地形复杂地区,在不同的位置产生和发展植物风环流与山谷风环流的相互作用,可导致不同形式的气候变化. 相似文献
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山区地形开阔度的分布式模型 总被引：1，自引：0，他引：1
地形开阔度是影响山地辐射平衡及其分量的重要地形因子,是山区散射辐射、地形反射辐射等计算的重要参数。在复杂的地形条件下,地形开阔度的计算很难用数学公式描述。 利用数字高程模型（DEM）,全面考虑了坡地自身遮蔽和周围地形相互遮蔽的影响,提出了山区地形开阔度的分布式模型和算法。以1 km×1 km分辨率的DEM数据作为地形的综合反映,计算了起伏地形下中国地形开阔度的空间分布。同时,利用100 m和1 km两个分辨率的DEM数据,从不同DEM分辨率和不同地貌类型两个方面探讨了地形开阔度的空间尺度效应,阐明了区域地形开阔度随地形地貌和空间分辨率的变化规律。所提供的山地开阔度的数据可作为基础地理数据供相关研究应用。 相似文献
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建立了一个适合太湖流域,考虑复杂地形,水陆、山地共同作用的三维非定常大气边界层数值模式,用于讨论湖陆风、山谷风共同作用下的局地小气候。利用模式进行了两方面数值实验:(1)取理想地形对模式描述能力进行检验;(2)考虑太湖流域实际地形进行了数值模拟并和实测资料进行对比。建立了太湖的二维、三维以及套网格水动力学模式,通过和大气边界层三维数学模式的耦联,对太湖湖流场以及散度场的分布进行了研究,得出了一些有益的结论。根据观测资料对太湖风浪、定振波、水平扩散系统、水底摩擦系统等进行了比较深入的分析和计算。在上述工作及前人工作的基础上,建立了一个适合太湖的富营养化生态学模型。模型主要考虑:(1)藻类、营养盐之间的动力转换项;(2)湖流、平流、扩散作用对浓度的影响项;(3)湖中点源(如入湖河道)、及面源(如降水)的作用对浓度的影响项。 相似文献
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贵州高原复杂地形下太阳总辐射精细空间分布 总被引：1，自引：0，他引：1
海拔、坡度、坡向以及周围地形遮蔽作用,造成山区各部位接受到的太阳辐射能有很大差异. 在前人研究的基础上,对以前的模型进行了一些改进,考虑了坡度、坡向和地形相互遮蔽作用对复杂地形下天文辐射的影响,基于数字高程模型(DEM)数据,研制了以复杂地形下天文辐射为起始数据的复杂地形下太阳总辐射的分布式模型,在模型中还考虑了散射辐射的各向异性及坡地反射辐射对复杂地形下太阳总辐射的影响.应用100 m×100 m分辨率的DEM数据及气象站常规观测气象资料,计算了贵州高原复杂地形下100 m×100 m分辨率的复杂地形下太阳总辐射.结果表明:(1) 局地地形因子如坡度、坡向、地形遮蔽等对太阳总辐射影响显著,地形对复杂地形下太阳总辐射的影响是不容忽视的.(2)在缺乏复杂地形下坡面考察资料的情况下,建立以常规气象站观测资料为主的物理经验统计模型是实现细网格辐射资源计算的可行途径. 相似文献
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墙面太阳辐照的理论计算与模式估计——以上海为例 总被引：7，自引：0，他引：7
倾斜面和墙面的太阳辐射和日照状况对于农林生态、建筑环境工程以及城市气候研究具有重要意义。为了充分利用水平面日照与日射的丰富资料以得到倾斜面和墙面相应变量的细致分布规律,本文将理论计算与模式估计相结合的方法具体应用到一个平原城市(上海)。在倾斜面直接辐射计算中,本文以倾斜面与水平面天文辐射月值的比值(R_b)取代各月代表日的(R_(bo))在倾斜面日照时间的估计中,本文提出利用水平面日照百分率的简单方法。在倾斜面辐射与日照的时空分布规律方面主要突出其随方位与随季节(月份)的变化。 作为例子,本文计算分析了上海市每月各方位墙面上的天文辐射与可能日照时间,对相应的实际日照时间进行了估计。并在计算给出的(R_b)值的基础上,利用散射辐射各向同性与非各向同性模式研究了上海各月墙面直接辐射与总辐射随方位的变化特征。 相似文献
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复杂地形下长江流域太阳总辐射的分布式模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
利用长江流域气象站1960-2005年的观测资料(包括常规气象站点资料和辐射站点资料)、NOAA-AVHRR遥感数据(反演地表反照率),以1km×1km的数字高程模型(DEM)反映地形状况的主要数据,通过基于DEM数据的起伏地形下天文辐射模型和地形开阔度模型,分别建立了长江流域太阳直接辐射、散射辐射和地形反射辐射分布式模型,实现了长江流域太阳总辐射模拟,并对总辐射模拟结果进行了时空分布规律分析和对其受季节、纬度、地形因子(高度、坡度和坡向等)影响的局部规律分析,以及模拟结果的误差分析和站点验证分析。结果显示:太阳总辐射在季节上受影响的程度依次是春季>冬季>夏季>秋季;随着高度、坡度、纬度的增加,太阳总辐射受坡向影响的程度呈增强趋势,从坡向上看,向阳山坡(偏南坡)对太阳总辐射量明显高于背阴坡(偏北坡)。模拟的平均绝对误差为13.04177MJm-2,相对误差平均值3.655%,用站点验证方法显示:模拟绝对误差为22.667MJm-2,相对误差为4.867%。 相似文献
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起伏地形下黄河流域太阳直接辐射分布式模拟 总被引：11，自引：0，他引：11
基于数字高程模型(DEM)数据和气象站观测资料建立了起伏地形下太阳直接辐射分布式计算模型,模型充分考虑了地形因子(坡向、坡度、地形相互遮蔽)对起伏地形下太阳直接辐射空间分布的影响;以1km×1km分辨率的DEM数据作为地形的综合反映,计算了起伏地形下黄河流域1km×1km分辨率太阳直接辐射的空间分布;深入分析了起伏地形下太阳直接辐射受地理、地形因子影响的变化规律。结果表明:受地形起伏和坡向、坡度等局地地形因子的影响,山区年太阳直接辐射量的空间差异比较明显,向阳山坡(偏南坡)的年直接辐射量明显高于背阴山坡(偏北坡) 相似文献
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Based on the developed distributed model for calculating astronomical solar radiation (ASR), monthly ASR with a resolution of 1 km× 1 km for the rugged terrains of Yellow River Basin was calculated, with DEM data as the general characterization of terrain. This model gives an all-sided consideration on factors that influence the ASR. Results suggest that (1) Annual ASR has a progressive decrease trend from south to north; (2) the magnitude order of seasonal ASR is: summer＞spring＞autumn＞winter; (3) topographical factors have robust effect on the spatial distribution of ASR, particularly in winter when a lower sun elevation angle exists; (4) the ASR of slopes with a sunny exposure is generally 2 or 3 times that of slopes with a shading exposure and the extreme difference of ASR for different terrains is over 10 times in January; (5) the spatial differences of ASR are relatively small in summer when a higher sun elevation angle exists and the extremedifference of ASR for different terrains is only 16% in July; and (6) the sequence of topographical influence strength is: winter＞autumn＞spring＞summer. 相似文献
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1IntroductionDistributed watershed hydrological model has become one of the hot topics in hydrology for its predominance in reflecting the influence of the spatial distributed features of terrains on hydrological processes (Wan etal., 2001; Abbott etal., 1986; Beven etal., 1992). However its demands on the spatio-temporal changeful surface elements such as solar radiation, precipitation, temperature etc. are strict. Being the limitations of observation techniques, data availability and study … 相似文献
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Based on the developed distributed model for calculating astronomical solar radiation (ASR), monthly ASR with a resolution of 1 km×1 km for the rugged terrains of Yellow River Basin was calculated, with DEM data as the general characterization of terrain. This model gives an all-sided consideration on factors that influence the ASR. Results suggest that (1) Annual ASR has a progressive decrease trend from south to north; (2) the magnitude order of seasonal ASR is: summer>spring>autumn>winter; (3) topographical factors have robust effect on the spatial distribution of ASR, particularly in winter when a lower sun elevation angle exists; (4) the ASR of slopes with a sunny exposure is generally 2 or 3 times that of slopes with a shading exposure and the extreme difference of ASR for different terrains is over 10 times in January; (5) the spatial differences of ASR are relatively small in summer when a higher sun elevation angle exists and the extreme difference of ASR for different terrains is only 16% in July; and (6) the sequence of topographical influence strength is: winter>autumn>spring>summer. 相似文献
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山区短波反射辐射的计算模式 总被引：2，自引：0，他引：2
本文提出计算山区测点可接受到的来自周围山地的短波反射辐射日平均通量密度的通用计算机模式,并以大别山南段赵公岭山区为例进行了试验,结果表明,该式通用性强、精度较高。 相似文献
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贵州高原复杂地形下月平均日最高气温分布式模拟 总被引：4，自引：1，他引：3
在前人研究的基础上,对以前的模型进行改进,考虑了坡度、坡向和地形相互遮蔽作用对复杂地形下天文辐射的影响,基于数字高程模型(DEM)数据,建立以天文辐射为起始数据的复杂地形下月平均日最高气温的分布式模型,在模型中考虑了海拔高度、复杂地形下太阳总辐射、日照百分率对月平均日最高气温的影响.以贵州高原为例.应用100m×100m分辨率的DEM数据.1960-2000年贵州省及周边102个气象站常规气象要素观测资料以及NOAA-AVHRR观测资料,10个气象站的太阳辐射量资料,计算了贵州高原各月及年平均日最高气温精细空间分布.结果表明:(1)坡度、坡向、地形遮蔽对月平均日最高气温的影响较大,由于局地地形因子的影响,复杂地形下月平均日最高气温的空间分布具有明显的地域分布特征,局地地形对月平均日最高气温的影响是不容忽视的.(2)季节不同,局地地形因子对复杂地形下月平均日最高气温空间分布的影响不同,冬半年大于夏半年.月平均日最高气温随海拔高度的增加而降低.南坡随坡度的增大而升高:北坡随坡度的增大而降低.在坡向影响上,1-5月、10-12月偏北坡月平均日最高气温偏低,偏南坡月平均日最高气温偏高;7-8月因太阳高度较高,因此出现相反的情况.北坡高于南坡. 相似文献
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基于DEM的黄河流域天文辐射空间分布 总被引：23，自引：3，他引：23
基于1 km×1 km分辨率的数字高程模型(DEM) 数据,利用建立的起伏地形下天文辐射分布式计算模型,计算了黄河流域1 km×1 km分辨率各月天文辐射的空间分布。结果表明:局部地形对黄河流域年和四季天文辐射的空间分布影响明显;在太阳高度角较低的冬季,地理和地形因子对天文辐射的影响相当强烈,山区天文辐射的空间差异大,1月份向阳山坡(偏南坡) 天文辐射可为背阴山坡(偏北坡) 的2~3倍,极端天文辐射的差异可达10倍以上;而在太阳高度角较高的夏季,天文辐射空间差异较小,7月份不同地形极端天文辐射的差异仅在16%左右;四季中,地形对天文辐射影响的程度为冬季>秋季>春季>夏季。 相似文献