【42页】毕业论文_地表太阳辐照度的模拟和预测.doc文档在线阅读

综上所述，太阳能研究具有以下理论意义弥补我国辐射资料的不足，丰富有关的数据库。

为太阳能工程新能源的利用提供重要的参考工具，是太阳能系统优化运行的个重要前提。

对些运用太阳能的项目提供更精确地参数，优化系统运行与控制，提高节能效率。

为其他领域的预测提供参考与模型阳辐射预测为太阳能利用工程提供重要资料地球表面的太阳总辐射强度是太阳能等可再生能源农业气象电力环境等领域的研究和生产活动的基本数据之。

利用太阳辐射作为能源时的基本问题之，是关于入射到地球表面的太阳辐射强度的绝对值及其变化量。

太阳辐射强度就是指太阳在垂直照射情况下在单位时间内，单位面积上所得到的辐射能量。

人们肉眼所见到的光耀夺目的太阳表面叫光球，太阳能的绝大部分是由此发射出来的。

光球以电磁波的形式向宇宙空间辐射能量，总称为太阳辐射。

太阳辐射的总功率为，而到达地面的太阳辐射总功率为，仅占太阳总能量的二十亿分之。

处所获得的太阳辐射的大小主要取决于如下影响因素天文因素日阳赤纬角，太阳时角。

地理因素太阳在时刻对地球上处的相对位置，当地的纬度与经度，海拔高度。

物理因素太阳辐射进入大气层得衰减情况，接受太阳辐射表面的特性。

几何因素太阳辐射接受地面的方位和倾角由于地球外表有层厚约大气层。

虽然厚度不大，不及地球直径的四百分之，但对太阳辐射有较大的影响。

太阳辐射穿过大气曾时，将受到大气中的各类气体，如臭氧二氧化碳以及水蒸气和灰尘等物的吸收反射和散射，使得到达地面的太阳辐射显著衰减，据估计，反射回宇宙的能量约占总量的，被吸收的约占，其余左右的能量才到达地球陆地和海洋，成为地球上能源的主要能源。

地球表面上的太阳辐射由两部分组成直接辐射不改变方向的太阳辐射散射辐射被大气层或云层反射和散射后改变了方向的太阳辐射到达地球表面的太阳总辐射受太阳高度角大气条件日照时数及时间等各种因素的影响，因而存在着很大的随机性。

气象领域发展至今，有关太阳辐射的研究已积累了大量传统的具有明确物理意义的模型和方法。

在缺乏太阳总辐射任何相关气象资料时，确定性模型具有定的实用价值和存在价值，然而它最大的缺点是忽略了太阳辐射序列的随机性，而机械地按特定规律计算太阳辐射值，在很大程度上不能反映气象的变化情况与辐射值之间的联系，所以不管其形式如何，都不能反映太阳辐射序列很强的随机性。

因此，本文提出了基于时间序列的模型不仅可以对历史数据进行分析，还能对未来段时间的太阳模型数据进行预测，并且可以获得较高的精度，以此来弥补我们太阳能辐射数据库资源的不足，并为太阳能工程，新能源的利用提供参考工具内研究太阳辐射的现状年由欧洲委员会责组织，根据期间欧洲个气象台站的月平均总太阳辐射和日照时数，绘制了欧洲的太阳辐射地图我国的太阳辐射分区以前都是太阳辐射强度或者日照时数作为主要依据进行分区。

左大康等在年前后研究了中国年月总辐射的气候学计算方法，根据总辐射在全国范围进行了太阳辐射的空间划分。

但由于该项研究在世纪年代，所用资料较少，现在很少被使用。

文献以期间年气候资料为基础，加上通过模型计算出的年总辐射对青藏高原进行了太阳辐射空间划分。

文献利用年有关气候资料，计算辽宁省各地的总辐射和光合有效辐射资源，据此分析了辽宁的太阳辐射时空分布特征。

该文献还指出，太阳总辐射的季节性变化很大，因此导致太阳辐射的空间分布也随季节有很大变化。

分析上述对于太阳辐射空间分布的研究，发现研究太阳辐射的空间分布大都是以太阳总辐射为主要依据国内研究所用气象数据大都是偏旧，而气候影响的变化需要不断更新所用气象台站数偏少，不能反映整体情况常用的模型与预测方法用的太阳辐射模型太阳辐射模型是关于计算地面所接收到的太阳辐射总辐射直接辐射和散射辐射的模型，其中直射辐射和水平面散射辐射是由水平面总辐射经直散分离后得到的。

根据应用对象的不同，太阳辐射模型可分为月值模型日值模型和瞬时值模型般为小时值。

太阳辐射的逐日或逐时观测数据构成了随即性很强的时间序列，但太阳辐射序列的内部仍有种确定性的规律，有其相对稳定的部分，故太阳辐射模型又有确定性模型与随即模型之分。

计算太阳辐射的确定性模型多种多样，又得来自理论推导，又得属于经验公式，又得则是半经验半理论公式。

如在日本建筑学会上发表的有关日射模型研究的论文就达篇，并提出了些日射模型和直散射分离模型，其中确定性模型主要有宇田川直散分离模型渡迈俊行模型年，美国供暖空调与制冷工程师协会天太阳模型建成年，宋爱国称北京模型以及文献提出的适合阿拉伯半岛的太阳辐射模型文献提出的献提出的如前缺乏太阳总辐射任何相关气象资料时，确定性模型具有定的实用价值和存在价值，然而其不能反映太阳辐射序列很强的随机性。

因此，许多研究者都在确定性模型的基础上考虑因素的影响，提出了将序列的随机性考虑进去的建模方法，如文献中提出的松尾太阳模型文献中郎四维根据松尾太阳模型提出了适合中国城市水平的太阳辐射量模型文献能保持高精度。

虽然这样，但是些测量专家对采用行地籍测量直很谨慎，原因有以下几个方面最近几年备的价格虽下降很多，但是，具有完全实时双频功能的备的价格仍然比常规仪器的价格高出之多人们在等待观望，想看看底如何发展市面上有种看法，即难使用且量比使用常规方法测量花费时间长。

不管什么时候，任何人看待为解决工作中的问题而使用新技术时，通常会担心为了掌握这门新技术从中获益而需要学习的问题人们有许多担心，由于技术发展很快，许多现在有用的仪器将很快变得落后无用。

应用行地籍测量有许多优点，同时也存在些缺点。

优点包括如下方面因为仅需要个人来操作，在要测的碎部点上呆上二秒进行些处理即可完成工作而常规的测量方法要求至少两个人来实施。

站间无需通视在没有现成基准控制点的遥远地区能进行高精度的定位计算，且定位不受人眼视线的限制。

易使用随着收机不断改进，自动化程度越来越高，体积越来越小，重量越来越轻。

现今，市场上的量设备使用起来相当容易，在任何条件下都能操作。

维系统，小时免费使用，全天候作业卫星信号覆盖全球，不受用户数量限制。

在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高。

观测般不受天气状况的影响。

缺点包括如下方面卫星系统位置对美国是最佳的时候，世界上有些国家在确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖。

大建筑物等的干扰。

时动态用于地籍测量术的发展已经先进到能在野外实时获取点位厘米级的水平精度的程度。

被称为实时动态测量这种量技术正在被新西兰的规范权威机构确定为地籍测量的种合适方法。

实时动态求有两台双频收机，两台仪器之间应有无线电遥测通信线路。

其中台接收机被指定为基台，另台接收机作为漫游。

基台接收机被安放在已知点位上，用它跟踪和进行载波测量，然后通过无线电遥测线路将测量的数据迅速送给漫游接收机。

整个波相位的计算是通过漫游接收机对载波相位模糊值的求解完成的，接着进行实时厘米级定位。

这种技术被称为飞行中整周模糊度求解。

当正确的载波相位值得到后就可以进行地形数据的获取。

使用实时动态量，测量师只需站在感兴趣的点位几秒钟，就能快速高效率地完成测量。

地籍测量中应用术可测定每宗土地的权属界址点以及测绘地籍图，能实时测定有关界址点及些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。

将得的数据处理后直接录入统，可及时地精确地获得地籍和房地产图。

但在影响星信号接收的遮蔽地带，应使用全站仪测距仪经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。

术可实时地测定界桩位置，确定土地使用界限范围，计算用地面积。

第三章仪器及相关软件简介器介绍与研究站仪全站仪，即全站型电子速测仪。

它是随着计算机和电子测距技术的发展，近代电子科技与光学经纬仪结合的新代既能测角又能测距的仪器，它是在电子经纬仪的基础上增加了电子测距的功能，使得仪器不仅能够测角，而且也能测距，并且测量的距离长时间短精度高。

全站型电子速测仪是由电子测角电子测距电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。

由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或称全站仪。

电子测距即电磁波测距，它是以电磁波作为载波，传输光信号来测量距离的种方法。

它的基本原理是利用仪器发出的光波光速已知，通过测定出光波在测线两端点间往返传播的时间来测量距离中乘以是因为光波经历了两倍的路程。

按这种原理设计制成的仪器叫做电磁波测距仪。

根据测定时间的方式不同，又分为脉冲式测距仪和相位式测距仪。

脉冲式测距仪是直接测定光波传播的时间，由于这种方式受到脉冲的宽度和电子计数器时间分辨率限制，所以测距精度不高，般为。

相位式光电测距仪是利用测相电路直接测定光波从起点出发经终点反射回到起点时因往返时间差引起的相位差来计算距离，该法测距精度较高，般可达前短程测距仪大都采用相位法计时测距。

全站仪主要由两大部分组成采集数据的专用设备主要有电子测角系统电子测距系统数据存储系统及自动补偿设备等。

过程控制机过程控制机包括与测量数据相联接的外围设备及进行计算产生指令的微处理机。

它主要用于有序地实现每专用设备的功能。

全站仪的分类根据系统的组合不同分为组合式和整体式两类。

称积木式，它是指电子经纬仪和测距仪既可以分离也可以组合。

用户可以根据实际工作的要求，选择测角测距设备进行组合。

称集成式，它是指将电子经纬仪和测距仪做成个整体，共用个望远镜，外壳内还装有包括数据储存器和微处理器在内的电子器组件。

这类仪器使用非常方便，次瞄准就能同时测出方向和距离，其结果即可自动显示和记录。

避免了人为的读数差错，精度好效率高，几乎是同时获得平