太阳辐射分析SolarRadia.ppt

Solar Radiation Analysis,2,主讲内容,模块概述,软件操作,注意事项,应用案例,3,主讲内容,模块概述,软件操作,注意事项,应用案例,4,模块概述,从太阳接收到的入射太阳辐射（日照）是推动地球上各种物理过程和生物过程的主要能量来源。 在景观尺度上，地形是决定日照的空间变化性的一个重要因素。不同位置在高程、方向（坡度和坡向）及地形要素投射的阴影等方面存在的差别，会对接收到的日照量产生影响。这种差异还将随一天和一年中时间的不同而发生变化，从而导致小气候的不同。,5,模块概述,通过 ArcGIS Spatial Analyst 扩展模块中的太阳辐射分析工具可以针对特定时间段太阳对某地理区域的影响进行制图和分析。,6,模块概述,7,主讲内容,模块概述,软件操作,注意事项,应用案例,8,软件操作Area Solar Radiation,Latitude Z-factor 0 0.00000898 10 0.00000912 20 0.00000956 30 0.00001036 40 0.00001171 50 0.00001395 60 0.00001792 70 0.00002619 80 0.00005156,9,软件操作Points Solar Radiation,X Y 325541.218750 4314768.5 325169.250000 4313907.0 325874.031250 4313134.0 325825.093750 4314181.5,10,软件操作Points Solar Radiation,x y slope aspect 325541.218750 4314768.5 15.84516716 310.2363586 325169.250000 4313907.0 39.39801788 2.03503442 325874.031250 4313134.0 16.10847282 223.8308563 325825.093750 4314181.5 8.89850712 205.2011261,11,软件操作Solar Radiation Graphics,获得用于计算直接太阳辐射、散射太阳辐射和整体太阳辐射的半球视域、太阳图和星空图的栅格表达。 可见天空（视域图）、一段时间内太阳在天空中的位置（太阳图）以及影响入射太阳辐射量的天空扇区（星空图）创建图形表示。从概念上讲，这些“图”是在通过分析来计算特定位置或区域的太阳辐射总量时内部使用的。,12,软件操作Solar Radiation Graphics,太阳辐射工具可对某些点位置或整个地理区域执行计算。该操作包括以下四个步骤：,13,软件操作Solar Radiation Graphics,视域计算,水平角度,生成的视域,映射到天空视图中的视域,14,软件操作Solar Radiation Graphics,太阳图计算,15,软件操作Solar Radiation Graphics,星空图计算,16,软件操作Solar Radiation Graphics,视域与太阳图和星空图叠加,视域与太阳图叠加,视域与星空图叠加,17,主讲内容,模块概述,软件操作,注意事项,应用案例,18,注意事项,由于计算日照很耗时，因此请务必确保所有参数正确。计算大型的数字高程模型 (DEM) 可能需要数小时，而计算超大型的 DEM 可能需要数天。 太阳辐射分析仅针对局部景观尺度，因此，通常可以为整个 DEM 使用一个纬度值。对于更大的数据集（如州、国家或大洲），不同纬度（大于 1 度）处的日照结果将明显不同。要对更广的地理区域进行分析，有必要将研究区域按纬度分割为不同的区。,19,注意事项,直接辐射+散射辐射+反射辐射=太阳辐射总量 但是太阳辐射工具在计算辐射总量时将反射辐射排除在外。因此，辐射总量将计算为直接辐射和散射辐射的总和，比真实值小。 太阳辐射图工具的输出是与面太阳辐射分析或点太阳辐射分析的输出相对应的栅格表达，而不是地图。更确切地说，这些输出是从给定位置仰视的方向半球中各方向的栅格表达。在半球投影中，中心是天顶，圆形“地图”的边是地平线，相对于天顶的角度与半径成比例。半球投影没有地理坐标系，其左下角记录为 (0,0)。,20,主讲内容,模块概述,软件操作,注意事项,应用案例,21,应用案例,入射太阳辐射（日照）是地球的物理、生物和地理系统的源动力。了解特定地理位置的日照量对各种领域中的应用（如农业、资源管理、气象，土木工程和生态研究）都很有帮助。 例如，了解某一区域在某一时间段内接受的日照量有助于新滑雪场选址；对于土木工程和城市规划而言，日照可作为用于选址的适宜性模型的重要输入；也有助于为需要特