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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
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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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对等辐照方位与建筑朝向的选择 总被引：3，自引：0，他引：3
本文计算并分析了墙面可照时间和天文辐射日总量及其随坡向的分布,从中发现,存在东西对称的方位,在该方位上墙面的可照时间或天文辐射日总量在冬夏半年各自对应的太阳赤纬时都相等,称之为对等日照方位和对等辐射方位,统称为对等辐照方位,并且,在对等辐照方位以南的各方位上冬半年的可照时间（天文辐射日总量）大于夏半年对应太阳赤纬时的值,而对等辐照方位以北各方位的情况相反,因而对等辐照方位可作为适宜建筑朝向选择的临 相似文献
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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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天文辐射是辐射计算、太阳能资源评估及其他相关研究领域重要的起始参量,由于坡度、坡向和地形之间相互遮蔽等局地地形因子的影响,使实际起伏地形下获得的天文辐射与水平面上获得的天文辐射有一定差异。确定实际起伏地形下天文辐射是比较困难的。应用数字高程模型(DEM)数据和地理信息系统(G IS),建立起伏地形下天文辐射分布式计算模型,计算了起伏地形下贵州高原100 m×100 m分辨率天文辐射精细空间分布,分析了局地地形因子对起伏地形下天文辐射的影响。结果表明:(1)贵州高原起伏地形下天文辐射的空间分布具有明显的地域分布特征。(2)贵州高原起伏地形下天文辐射年总量平均为481.7~13 041.8 M J/m2,1月、7月天文辐射分别为0.0~1 244.7 M J/m2、0.0~1 264.8 M J/m2。(3)局地地形因子对起伏地形下天文辐射空间分布的影响随季节和纬度变化,虽然坡度、坡向和地形遮蔽对天文辐射的影响,在太阳高度角较低的1月比太阳高度角较高的7月相对较大,但因为7月水平面获得的天文辐射的强度相对较大,7月局地地形对天文辐射的影响依然显著。因此,贵州高原起伏地形对天文辐射的影响是不容忽视的。 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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本文首次计算并分析了我国亚热带东部山区坡面辐射平衡各分量，重点讨论了净辐射的地理分布特征及其变化规律。结果表明，本区各坡向年均净辐射的分布都具有南北高、中间低的特点、湘鄂西部为最低值区。夏季因受副高控制的影响，净辐射分布形势差别较大。净辐射在各坡向间的差异以冬季最大，夏季最小。夏季南、北坡净辐射随坡度的变化形式基本相同，冬季则安全相反。净辐射的年变幅以南坡最小、东、西坡次之，北坡最大。本文计算结果还揭示出冬季在本地区北坡的面净辐射可出现包值的新事实。 相似文献
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福建省区域尺度太阳总辐射模拟估算研究 总被引：1，自引：0，他引：1
比较了3种以常规地面气象资料为基础估算太阳总辐射的气候学估算模型(晴天辐射模型、天文辐射模型和MTCLIM气候模型),并以2004年福建省仅有的福州站和建瓯站太阳总辐射实测值进行验证.研究结果表明:以晴天总辐射为基值计算太阳总辐射估算模型的精度最高,运用该模型在ARCGIS支持下对福建省太阳总辐射进行空间插值,拟合了福建省区域尺度太阳总辐射月总量和年总量的空间分布,为省区域尺度生态系统碳循环模型,水文模型及植被净第一性生产力的估算研究提供了重要的空间表达参数. 相似文献
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在计算太阳总辐射时,人们常采用: Q=(Q+q)_0(a+bs), (1)其中。(Q+q)_0为最大晴天总辐射,S为日照百分率,a、b为待定常数;或: Q=Q_O(a+bs) (2)其中Q_0表示大气上界的辐射总量;或: Q=a+bQ_AS (3)其中Q_A表天文辐射理论值。 相似文献
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坡面日出日没时角的配置关系与太阳赤纬 总被引：3，自引：1，他引：2
若坡面的坡向β和纬度φ满足条件| sinβcosφ|≥sin 23°26',则坡面日出日没时角的配置关系不随太阳赤纬的变化而变化;反之,则存在两个绝对值相等、符号相反的一般临界赤纬δc,以-δc、δc为界,坡面日出日没时角的配置关系具有三种不同的形式。坡面日出日没时角的配置关系及其随太阳赤纬的变化,可根据δ=δc时,非水平面日出日没时角和水平面日出日没时角的相等关系、坡向、坡度确定。在水平面或非水平面极昼、极夜前后,坡面日出日没时角的配置关系也会发生变化。 相似文献
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坡面对全球可照时间影响的解析研究 总被引：2，自引：2，他引：0
根据坡面日出日没时角配置关系及其变化规律可得到在全球坡面可照时间的具体计算公式,它们是太阳赤纬、坡度、坡向和纬度的函数。根据各种情况下坡面可照时间对坡度或坡向的偏微分可以证明,全球的坡面可照时间总是随坡度的增加而减少或保持不变,而全球坡面的可照时间随坡向的增加则是或增加、或减少、或不变,并在一定条件下存在使坡面可照时间有极大值和极小值的坡向,这些坡向是纬度、太阳赤纬和坡度的函数。 相似文献
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由于太阳辐射在山区的空间分布情况较为复杂,在Arcgis,Envi和C++基础上,提出了一个晴空条件下估算山区太阳辐射分布的模型。在借鉴国内外太阳辐射研究成果基础上充分考虑了地形因素和大气状况,利用Modtran大气辐射传输模型、DEM和Modis反照率数据建立了山区太阳辐射计算模型。以黑河上游山区为试验区,利用该模型模拟得到了黑河上游山区的太阳辐射,分析了坡度、坡向、海拔对太阳辐射空间分布的影响,并利用实测值对模型进行了验证,结果表明：该模型可较好地反映研究区内山区太阳总辐射的分布,可用于山区太阳辐射的估算。 相似文献
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《The Professional geographer》2013,65(4):383-390
Topographic shading curtails the period and complicates the geographic patterns of insolation in mountainous areas. Maps derived from oblique aerial photographs of shadow lines cast by the irregular, mountainous east horizon in Provo, Utah are used as a case study to illustrate an alternative to existing techniques of solar radiation data collection. For study areas of several hundred square kilometers, this method may be superior in resolution and at the same time more error free and economically feasible than other methods. Measurement of solar inputs received at sample stations scattered through the mapped area show that the phenomenon of topographically delayed sunrise has a distinct effect on daily totals of radiation in the manner suggested by the maps. 相似文献
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利用中(国)日(本)青藏高原陆面过程合作试验(GAME/Tibet)设立于青藏高原西部狮泉河和改则两地自动气象站(AW S)1997~1998年观测的大气、辐射和土壤等资料,计算了两地的逐时地表反射率,并进行了日平均、月平均和日合成分析,据此讨论了青藏高原西部地表反射率的若干变化特征,并在计算了对反射率影响最大的因子——太阳高度角的基础上,着重讨论了青藏高原西部地表反射率的日变化特征。结果表明:夏半年,由于降水使土壤湿度增大,植被生长、地表反射率值较低;冬半年,受土壤湿度减小、雪盖覆盖影响,地表反射率值较高,12月平均值可达0.5以上。而地表反射率的日变化特征表现为,清晨、黄昏地表反射率高,中午地表反射率低,大致呈U形曲线,与太阳高度角的变化相反。该工作有助于深入了解高原地区地表反射率的平均状况及其变化特征。 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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中国太阳总辐射的气候学计算法研究(英文) 总被引：2，自引：0，他引：2
Angstrom-Prescott公式的气候学计算法是应用较广的太阳辐射模拟方法,其系数一般通过线性回归确定。近年来,许多研究显示该系数存在明显的空间变异性,常见的解决方法是将研究区划分子区域逐个拟合。本研究采用1961-2010时段日照时数与太阳辐射站点资料,以天文辐射为起始值,基于地理加权回归得到全国尺度连续变化的Angstrom-Prescott系数。通过高精度曲面建模方法(HASM)构建的日照时数资料和天文辐射曲面,得到国家尺度太阳辐射曲面。空间非平稳和误差比较检验等结果表明,系数存在显著的空间非平稳性;与已有研究相比,本研究的模拟方法效果较好。 相似文献
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Improving solar radiation models is critical for supporting the increase in solar energy usage and modeling ecosystem dynamics. However, coarse spatial resolutions of solar radiation models overlook the impacts resulting from spatial variability of clouds at meso- and micro-scales. To address this problem, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) cloud climatology developed by the National Severe Storms Laboratory was used to relate cloudiness to surface solar radiation observations. We developed a linear regression model between the surface solar radiation and MODIS cloud climatology and used the model to estimate average radiation across Oklahoma. Furthermore, the study compared the average error and coefficient of determination to measured ground radiation. Error analysis of the regression model showed that the differences between observed radiation and estimated radiation were spatially autocorrelated for the Aqua MODIS satellite scan. This suggests cloudiness alone is not sufficient to predict surface solar radiation. This study found that simple cloud datasets alone can account for approximately 50% of the variation in observed solar radiation at 250-m spatial resolution, but additional datasets such as optical depth, elevation, and slope are needed to accurately explain spatial distributions of incoming shortwave radiation. 相似文献