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【ArcGIS工具箱】70.太阳辐射——太阳辐射点

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太阳辐射工具可以针对特定时间段太阳对某地理区域的影响进行分析。
太阳辐射工具可用于计算特定时间段内太阳对地表或特定位置的辐射能量,应用于光伏发电、农业生产、建筑设计、气候变化研究等领域。
太阳辐射工具集包括太阳辐射图、太阳辐射区域、太阳辐射点三个工具。
本次主要介绍太阳辐射点工具。
  • 1、概念:

太阳辐射点工具用于计算和分析特定点位置上的太阳辐射情况。

  • 2、工具:
加载填挖处理之后的DEM栅格数据elevation以及分析太阳辐射位置的点要素【points】
选择【系统工具箱→Spatial Analysis Tools→太阳辐射→太阳辐射区域】工具,在弹出的对话框中进行设置。
  • 纬度:为可选项,北半球为正值。如果输入数据包含空间参考信息,系统会自动计算平均纬度,否则,将默认设置为45°;
  • 天空大小/分辨率:为可选项,辐射计算中使用的视域、天空图和太阳图栅格数据的分辨率(单位:每边像元数)。这些是天空的仰视半球栅格表示,没有地理坐标系。这些栅格为正方形(行和列数相等)。默认情况下系统会创建200×200单元的栅格。增加天空大小会提高计算精度,但也会显著增加计算时间;
  • 时间配置:为可选项,用于指定计算太阳辐射的时段;
  • 间隔天数:为可选项,设置用于计算太阳图天空分区一年中的时间间隔,单位为天,默认值为14天。增加分辨率可获得更精确的结果。如果间隔天数的设置较小,则应使用较大的天空大小;
  • 间隔小时数:为可选项,设置用于计算太阳图天空分区一天中的时间间隔,单位为小时,默认值为0.5;
  • z因子:如果选择使用球面坐标系运行分析,需要为该纬度指定一个适当的 z 因子;
  • 计算方向:计算视域时使用的方位角方向数。因为视域计算可能极为耗时,因此只针对指定的计算方向数跟踪视角。有效值必须是 8 的倍数(8、16、24、32,依此类推)。通常,值 8 或 16 适合于地形平缓的区域,而值 32 (默认值)适合于复杂地形;
  • 散射比例总正常辐射通量的散射部分。值的范围介于 0 到 1 之间。应根据大气条件设置该值。天空非常晴朗的条件下,典型值为 0.2,而天空一般晴朗的条件下,典型值为 0.3;

  • 透射率大气层的一种属性,表现为到达地球表面的能量(所有波长的平均值)与大气上边缘接收到的能量(大气圈外)的比率。值的范围介于 0(无透射)到 1(完全透射)之间。通常,在天空非常晴朗的条件下,观测值为 0.6 或 0.7;在天空普通晴朗的条件下,观测值为 0.5。透射率与散射比例参数成反比关系。


另外,除了总辐射栅格数据(Global_Radiation_Raster),还可以选择输出以下数据:

  • Direct_Radiation_Raster:表示每个位置的直入射的太阳辐射的输出栅格,输出单位为瓦特小时每平方米 (WH/m2)

  • Diffuse_Radiation_Raster表示每个位置的散射入射的太阳辐射的输出栅格输出单位为瓦特小时每平方米 (WH/m2)

  • Direct_Duration_Raster表示直入射太阳辐射的持续时间的输出栅格输出单位为小时

因为计算的是特定点位置上的太阳辐射情况,因此输出结果仍为点要素,计算结果存储在要素属性表中的【T0】字段

总辐射

直射辐射

散射辐射

直射入射太阳辐射的持续时间


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《ArcGIS工具箱》系列内容目录(持续更新):

……

59.水文分析——流量
60.水文分析——栅格河网矢量化
61.水文分析——河流链接
62.水文分析——河网分级
63.水文分析——水流长度
64.水文分析——流动距离
65.水文分析——盆域分析
66.水文分析——捕捉倾泻点
67.水文分析——集水区/分水岭
68.太阳辐射——太阳辐射图
69.太阳辐射——太阳辐射区域

……


本篇文章来源于微信公众号: 码农设计师

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