基于DEM的并行可照时间模型研究
2014-02-10张刚,汤国安,宋效东
地理与地理信息科学 2014年3期
关键词:模型
张 刚,汤 国 安,宋 效 东
(南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,江苏 南京 210023)
0 引言
可照时间作为模拟太阳辐射的重要参数,是局地气候形成的主要因素。一个地区可照时间的多少直接决定了地表接受太阳辐射能量的多少,进而影响其他气象要素和地表通量的空间分布[1]。因此,研究实际地形下可照时间的空间分布对于农业区划、生态环境保护、可持续能源利用及气候资源的开发等有重要的科学意义和应用价值[2-4]。
基于DEM的起伏地形下可照时间模拟,一直是国内外学者关注的焦点,但受地形遮蔽度、坡度、坡向等地形要素的影响,一直未能得到较好的解决。空间分析技术的发展及数字高程模型的应用,为起伏地形下可照时间的计算提供了全新的思路。国外学者Dozier等[5,6]首次利用DEM数据模拟可照时间,但由于计算手段限制,只适合于有限研究区域。Kumar等[7]利用GIS技术,构建了基于DEM的大区域太阳直射辐射和散射辐射计算模型,分析了坡度、坡向、纬度等对太阳辐射的影响,该模型在商业GIS软件 中 获 得 较 好 的 应 用。Louis[8]、Almorox[9]、Suehrcke[10]等通过多气象站点的观测数据构建非线性Angstrom方程,分析可照时间与太阳辐射的关系,但受样本数量的限制,两者间的非线性关系需进一步验证。在国内,曾燕等[1]基于DEM描述了实际地形中可照时间的计算模型,在宏观尺度上对我国可照时间的空间分布进行了探讨;张勇等[11]通过修正地球曲率参数,完善可照时间计算模型,分析了不同地貌类型及DEM分辨率对可照时间的影响;……
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