افزایش دقت پهنه بندی تابش خورشیدی با تلفیق داده ها در روش کوکریجینگ (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
محاسبه دقیق مقدار تابش خورشیدی در یک گستره مکانی، نقش مؤثری در اقلیم شناسی و کشاورزی منطقه، برآورد میزان تبخیر و تعرق، مکان یابی نیروگاه خورشیدی و به کارگیری سیستم های فتوولتائیک دارد. دقیق ترین روش برآورد تابش خورشیدی برداشت نقطه ای در ایستگاه های زمینی با استفاده از دستگاه های آفتاب نگار است که در آن اندازه گیری ها با استفاده از روش های درون یابی به یک سطح پیوسته تعمیم داده می شوند. هدف اصلی این تحقیق افزایش دقت پهنه بندی تابش خورشیدی در گستره کشور ایران در قالب روش کوکریجینگ است. بدین منظور ابتدا میزان تابش خورشیدی با استفاده از مدل ارتفاع رقومی (DEM) و ابزار مکانیSolar Radiation در نرم افزار ArcGIS محاسبه شد. در ادامه ضریب همبستگی (R) بین مقادیر به دست آمده از نرم افزار با مقادیر تابش خورشیدی اندازه گیری شده در ایستگاه های زمینی محاسبه شد. با توجه به 713/0R= بین این دو داده، با روش کوکریجینگ داده ها با هم تلفیق شده و سطح پیوسته تابش خورشیدی برای کل کشور محاسبه شد. نتایج نشان داد که محاسبه تابش خورشیدی با استفاده از ابزار Area Solar GIS در مقایسه با داده های زمینی دقت کافی ندارند؛ ولی تلفیق این دو داده ضمن تأثیردادن توپوگرافی در محاسبه تابش خورشیدی، موجب افزایش دقت درون یابی به اندازه 11 درصد می شود؛ ازاین رو ممکن است مدل های موجود برای برآورد تابش خورشیدی در مقایسه با داده های زمینی در مقیاس کشوری دقت کافی را نداشته باشند، اما می توان از آن ها برای بهبود دقت درون یابی داده های زمینی استفاده کرد. براساس نقشه نهایی اکثر مناطق کشور به غیر از مناطق شمالی و شمال غربی بالاتر از متوسط جهانی (w/m 2 340) تابش خورشیدی دریافت می کنندIncreasing the Accuracy of Solar Radiation Interpolation Using Auxiliary Data Obtained from DEM in Cokriging
Accurate calculation of the amount of solar radiation in an area has an effective role in the climatology and agriculture of the region, estimating the rate of evapotranspiration, site selection of solar power plant and using photovoltaic systems. Point measurements at ground stations using pyranometers are the most accurate method of estimating solar radiation, in which measurements are extended to a continuous surface using spatial interpolation methods. The main purpose of this study is to increase the accuracy of solar radiation zoning in Iran using Cokriging method. For this purpose, the amount of solar radiation was first calculated using the Digital Elevation Model (DEM) and the Solar Radiation spatial toolbox in ArcGIS software. Then the correlation coefficient (R) between the obtained values from the software with the values of solar radiation measured at ground stations was calculated. According to R = 0.713 between these two data, by Cokriging method, these two data were combined and the continuous surface of solar radiation for the whole of the country was calculated. The results showed that the calculation of solar radiation using Area Solar GIS tool is not accurate enough compared to ground data, but the combination of the two data, while affecting the topography in the calculation of solar radiation, increases the interpolation accuracy by 11%. Therefore, although existing models may not be accurate enough to estimate solar radiation on a national scale compared to terrestrial data, they can be used to improve the accuracy of terrestrial data zoning. According to the final map, most regions of the country, except the northern and northwestern regions, receive solar radiation above the global average (340 w/m 2 ).
تبلیغات
