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1、Solar Radiation Analysis,,2,主講內(nèi)容,模塊概述,,軟件操作,,注意事項(xiàng),,應(yīng)用案例,,3,主講內(nèi)容,模塊概述,,軟件操作,,注意事項(xiàng),,應(yīng)用案例,,4,模塊概述,從太陽接收到的入射太陽輻射(日照)是推動(dòng)地球上各種物理過程和生物過程的主要能量來源。 在景觀尺度上,地形是決定日照的空間變化性的一個(gè)重要因素。不同位置在高程、方向(坡度和坡向)及地形要素投射的陰影等方面存在的差別,會(huì)對(duì)接收到的日照量產(chǎn)生影響。這種差異還將隨一天和一年中時(shí)間的不同而發(fā)生變化,從而導(dǎo)致小氣候的不同。,5,模塊概述,通過 ArcGIS Spatial Analyst 擴(kuò)展模塊中的太陽輻射分析工具可
2、以針對(duì)特定時(shí)間段太陽對(duì)某地理區(qū)域的影響進(jìn)行制圖和分析。,6,模塊概述,7,主講內(nèi)容,模塊概述,,軟件操作,,注意事項(xiàng),,應(yīng)用案例,,8,軟件操作Area Solar Radiation,Latitude Z-factor 00.00000898 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,軟件操作Points Solar Radiation,X Y 325541.218750 4314768.5 325169
3、.250000 4313907.0 325874.031250 4313134.0 325825.093750 4314181.5,10,軟件操作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 205.2
4、011261,11,軟件操作Solar Radiation Graphics,獲得用于計(jì)算直接太陽輻射、散射太陽輻射和整體太陽輻射的半球視域、太陽圖和星空?qǐng)D的柵格表達(dá)。 可見天空(視域圖)、一段時(shí)間內(nèi)太陽在天空中的位置(太陽圖)以及影響入射太陽輻射量的天空扇區(qū)(星空?qǐng)D)創(chuàng)建圖形表示。從概念上講,這些“圖”是在通過分析來計(jì)算特定位置或區(qū)域的太陽輻射總量時(shí)內(nèi)部使用的。,12,軟件操作Solar Radiation Graphics,太陽輻射工具可對(duì)某些點(diǎn)位置或整個(gè)地理區(qū)域執(zhí)行計(jì)算。該操作包括以下四個(gè)步驟:,13,軟件操作Solar Radiation Graphics,視域計(jì)算,水平角度,生成的視
5、域,映射到天空視圖中的視域,14,軟件操作Solar Radiation Graphics,太陽圖計(jì)算,15,軟件操作Solar Radiation Graphics,星空?qǐng)D計(jì)算,16,軟件操作Solar Radiation Graphics,視域與太陽圖和星空?qǐng)D疊加,視域與太陽圖疊加,視域與星空?qǐng)D疊加,17,主講內(nèi)容,模塊概述,,軟件操作,,注意事項(xiàng),,應(yīng)用案例,,18,注意事項(xiàng),由于計(jì)算日照很耗時(shí),因此請(qǐng)務(wù)必確保所有參數(shù)正確。計(jì)算大型的數(shù)字高程模型 (DEM) 可能需要數(shù)小時(shí),而計(jì)算超大型的 DEM 可能需要數(shù)天。 太陽輻射分析僅針對(duì)局部景觀尺度,因此,通??梢詾檎麄€(gè) DEM 使用一個(gè)緯度
6、值。對(duì)于更大的數(shù)據(jù)集(如州、國家或大洲),不同緯度(大于 1 度)處的日照結(jié)果將明顯不同。要對(duì)更廣的地理區(qū)域進(jìn)行分析,有必要將研究區(qū)域按緯度分割為不同的區(qū)。,19,注意事項(xiàng),直接輻射+散射輻射+反射輻射=太陽輻射總量 但是太陽輻射工具在計(jì)算輻射總量時(shí)將反射輻射排除在外。因此,輻射總量將計(jì)算為直接輻射和散射輻射的總和,比真實(shí)值小。 太陽輻射圖工具的輸出是與面太陽輻射分析或點(diǎn)太陽輻射分析的輸出相對(duì)應(yīng)的柵格表達(dá),而不是地圖。更確切地說,這些輸出是從給定位置仰視的方向半球中各方向的柵格表達(dá)。在半球投影中,中心是天頂,圓形“地圖”的邊是地平線,相對(duì)于天頂?shù)慕嵌扰c半徑成比例。半球投影沒有地理坐標(biāo)系,其左下
7、角記錄為 (0,0)。,20,主講內(nèi)容,模塊概述,,軟件操作,,注意事項(xiàng),,應(yīng)用案例,,21,應(yīng)用案例,入射太陽輻射(日照)是地球的物理、生物和地理系統(tǒng)的源動(dòng)力。了解特定地理位置的日照量對(duì)各種領(lǐng)域中的應(yīng)用(如農(nóng)業(yè)、資源管理、氣象,土木工程和生態(tài)研究)都很有幫助。 例如,了解某一區(qū)域在某一時(shí)間段內(nèi)接受的日照量有助于新滑雪場(chǎng)選址;對(duì)于土木工程和城市規(guī)劃而言,日照可作為用于選址的適宜性模型的重要輸入;也有助于為需要特殊小氣候條件以達(dá)到最佳生長(zhǎng)狀態(tài)的作物選擇最佳種植位置。,22,應(yīng)用案例,,位置 3(高亮顯示為藍(lán)色)的日照量最高,就這一點(diǎn)而言,可將該位置視為最適宜種植葡萄的位置。,,太陽輻射分析,總?cè)照?,Thank you!,