基于GIS的方向异性地形起伏度的地理日照时数计算

doi:10.11820/dlkxjz.2012.10.011

地理科学进展 ›› 2012, Vol. 31 ›› Issue (10): 1334-1340.doi: 10.11820/dlkxjz.2012.10.011

基于GIS的方向异性地形起伏度的地理日照时数计算

李传华, 赵军

西北师范大学地理与环境科学学院, 兰州730070

收稿日期:2012-04-01 修回日期:2012-06-01 出版日期:2012-10-25 发布日期:2012-10-25
作者简介:李传华(1979-),男,湖北监利人,博士,讲师,研究方向为生态遥感。E-mail:lch_nwnu@126.com
基金资助:
西北师范大学青年教师科研能力提升计划项目(NWNU-LKQN-11-30)。

Calculation of Geographic Sunshine Hours Based on Direction Nonidentity Relief Degree by GIS

LI Chuanhua, ZHAO Jun

College of Geography and Environment Science, Northwest Normal University, Lanzhou 730070, China

Received:2012-04-01 Revised:2012-06-01 Online:2012-10-25 Published:2012-10-25

摘要/Abstract

摘要： 地形起伏是对日照形成遮挡的重要因素之一。随着太阳的运行, 相同的地形起伏在不同方位对日照的影响不同。基于此思想, 讨论了基于方向异性的地形起伏度的地理日照时数的计算, 并以全国634 个气象台站为对象, 推导了关于地形起伏度的地理日照经验模型。结果表明, 模型具有很好的拟合精度, 回归系数R²为0.841。由经验模型计算得到的全国地理日照时数与理论模型计算得到的日照时数, 两者相关系数为0.953。此模型只需地形起伏度便可计算地理日照时数, 参数简单易获取。气象站点坐标固定, 一定范围内地形起伏度也是一个定值, 地形起伏度可以作为站点计算地理日照的固定参数, 推广也较方便。

关键词: 地理日照时数, 方向异性地形起伏度, 经验模型, 中国

Abstract: Relief is the essence of shade for sunshine.With the solar movement, the same relief can have a different influence on sunshine in different directions. According to this idea, this article discusses a computation about geographic sunshine hours based on direction nonidentity and takes 634 weather stations as an example to educe geographic sunshine hours empirical model about relief, which is [Hour_t=0.866·Rr + 131.3 ]. The result shows that the model has good fitting accuracy and the regression coefficient is 0.841. The correlation coefficient of geographic sunshine hours calculated by empirical and theoretical models is 0.953. The model needs only one parameter, relief degree, which is simple and easy to obtain. Weather station’s position is a fixed value, whose relief degree is also a constant within a certain range. And the relief degree can be used as an invariable geographical parameter for weather stations. So the model can be used widely in the future.

Key words: China, direction nonidentity relief degree, empirical model, geographic sunshine hours

李传华, 赵军. 基于GIS的方向异性地形起伏度的地理日照时数计算[J]. 地理科学进展, 2012, 31(10): 1334-1340.

LI Chuanhua, ZHAO Jun. Calculation of Geographic Sunshine Hours Based on Direction Nonidentity Relief Degree by GIS[J]. PROGRESS IN GEOGRAPHY, 2012, 31(10): 1334-1340.

参考文献

[1] 翁笃鸣. 中国辐射气候研究. 北京:气象出版社, 1997.

[2] 李柯, 何凡能. 中国陆地太阳能资源开发潜力区域分析. 地理科学进展, 2010, 29(9): 1050-1054.

[3] 陈仁升, 康尔泗, 李新, 等. 任意地形实际天气条件下小时入射短波辐射模型: 以黑河流域为例．中国沙漠,2006, 26(5): 773-779.

[4] 刘俊峰, 陈仁升, 阳勇, 等. 实际地形下30min 太阳辐射模拟及误差分析: 以祁连山马粪沟流域为例．高原气象, 2011, 30(6): 1647-1652.

[5] 李占清, 翁笃鸣. 一个计算山地日照时间的计算机模式. 科学通报, 1987, 32(17): 1333-1335.

[6] 傅抱璞. 坡地对日照和太阳辐射的影响. 南京大学学报:自然科学, 1958(2): 23-28.

[7] 朱志辉. 非水平面天文辐射的全球分布. 中国科学: B辑, 1988(10): 1100-1110.

[8] 翁笃鸣. 小气候和农田小气候. 北京: 农业出版社, 1981.

[9] DozlerJ, Qutcalt. An approach to energy balance simula-tion over rugged terrain. Geograph Anal, 1979, 11(1):65-85.

[10] DozerJ, Frew J. Rapid calculation of terrain parametersfor radiation modeling from digital elevation data. IEEETransaction on Geo-science and Remote Sensing, 1990,28(5): 963-969.

[11] Dubayah R, Dozier J, Davis F W. Topographi distributionof clear-sky radiation over the Konza prairie, Kansas. WaterResoures, 1990, 2(6): 679-690.

[12] Boequet G. Method of study and cartography of the potentialsunny periods in mountainous areas. Journal ofClimatology, 1984, 1(4): 587-592.

[13] Roberto R, Renzo R. Distributed estimation of incomingdirect solar radiation over a drainage basin. Journal ofHydrology, 1995, 16(6): 461-478.

[14] 曾燕, 邱新法, 缪启龙, 等. 地形起伏下我国可照时间的空间分布.自然科学进展, 2003, 1(5): 545-548.

[15] 曾燕, 邱新法, 刘绍民．起伏地形下天文辐射分布式估算模型. 地球物理学报, 2005, 48(5): 1028-1033.

[16] 陆忠艳, 周军, 邱新法, 等. 可照时间受地形的影响及其精细的空间分布. 南京气象学院学报, 2005, 28(1):65-71.

[17] Lee K H. Constructing a non-linear relationship betweenthe incoming solar radiation and bright sunshine duration.International Journal of Climatology, 2010, 30(12):1884-1892.

[18] Ambreen R, Qiu X F. Distributed modeling of extraterrestrialsolar radiation over the rugged terrains of Pakistan.Journal of Mountain Science, 2011, 8(3):427-436.

[19] Hu L L, Yan B Q, Wu X P, et al. Calculation method forsunshine duration in canopy gaps and its application inanalyzing gap light regimes. Forrest Ecology and Management,2010, 259(3): 350-359.

[20] 左大康. 现代地理学词典. 上海: 商务印书馆, 1990.

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[7]	谭雪兰, 蒋凌霄, 王振凯, 安悦, 陈敏, 任辉. 地理学视角下的中国乡村贫困——源起、进展与展望[J]. 地理科学进展, 2020, 39(6): 913-923.
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[12]	孙才志, 阎晓东. 基于MRIO的中国省区和产业灰水足迹测算及转移分析[J]. 地理科学进展, 2020, 39(2): 207-218.
[13]	韩炜, 蔡建明. 乡村非农产业时空格局及其对居民收入的影响[J]. 地理科学进展, 2020, 39(2): 219-230.
[14]	李晓丽, 宋伟轩, 吴威, 马雨竹. 基于跟踪调查的北京城市空间感知研究——以中国科学院大学硕士研究生为例[J]. 地理科学进展, 2020, 39(2): 276-285.
[15]	邹利林, 刘彦随, 王永生. 中国土地利用冲突研究进展[J]. 地理科学进展, 2020, 39(2): 298-309.