[发明专利]一种基于太阳辐射分区的水平面日总辐射数据获取方法

说明书

本发明公开了一种基于太阳辐射分区的水平面日总辐射数据的获取方法，以气象数据为基础使用聚类分析的分区方法来获得太阳辐射分区，加大了参与分区的数据量，提高分区结果的准确性，从而提高了太阳辐射数据获得的准确性；采用了聚类算法与地理分布相结合的分区方法，区划结果兼顾了客观性和实用性，从而提高了太阳辐射数据获得的准确性；提出了针对辐射区域的日总辐射计算模型，并提出区域模型常数系数的确定方法，为我国无辐射观测数据地区生成日总辐射量提供了一种新的获得方法，且提高了太阳辐射数据获得的准确性。

技术领域

本发明涉及太阳日总辐射数据的获取方法，具体涉及一种基于太阳辐射分区的水平面日总辐射数据的获取方法。

背景技术

太阳辐射作为影响建筑室内热环境、人体热舒适和建筑能耗的关键气象要素，其数据是制定建筑热环境设计策略的重要依据。随着我国城镇化进程不断深入以及日益突显的精细化、精准化建设需求，对辐射数据提出了较高的要求。

一般太阳辐射数据是通过太阳辐射观测台站直接观测获得，但限于资金和维护等问题，我国太阳辐射地面观测台站仅有98个，其数量与我国城镇化的发展需求极不匹配，对于没有设置太阳辐射观测站点地区的太阳辐射数据是无法通过测量获得的，太阳辐射数据的匮乏极大制约了建筑节能设计的深入。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于太阳辐射分区的水平面日总辐射数据的获取方法，用以解决现有技术对于某些没有设置太阳辐射观测站点地区无法获得太阳辐射数据的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种基于太阳辐射分区的水平面日总辐射数据获取方法，用于根据气象观测站点采集的气象数据获得目标地区的日太阳总辐射量，所述的目标地区没有辐射观测站点，按照以下步骤执行：

步骤1、获取地理范围内中多个气象观测站点的气象数据，根据气象数据，获得观测数据矩阵；

对所述的观测数据矩阵进行聚类，获得多个标签；

根据所述的标签对地理范围进行划分，获得多个太阳辐射分区，所述的太阳辐射分区包括至少一个地区，其中一个太阳辐射分区包括目标地区；

步骤2、获得目标地区所在太阳辐射分区的累年日平均晴空指数；

步骤3、根据所述目标地区所在太阳辐射分区的累年日平均晴空指数，选择日总辐射量计算模型，具体包括：

若累年日平均晴空指数小于等于0.4，则日太阳总辐射量计算模型为其中G为日太阳总辐射量，单位为MJ/m2，G₀为日天文总辐射量，单位为MJ/m2，T_max为气象观测站点获得的日最高气温，单位为℃，T_min为气象观测站点获得的日最低气温，单位为℃，S为气象观测站点获得的日照时数，单位为h，S₀为气象观测站点获得的可照时数，单位为h；a、b以及c均为常数系数；

若累年日平均晴空指数大于0.4且小于等于0.55，则日太阳总辐射量计算模型为其中E为气象观测站点获得的平均气压，单位为hPa，d为常数系数；

若累年日平均晴空指数大于0.55，则日太阳总辐射量计算模型为

步骤4、根据所述的日总辐射计算模型，获得所述的目标地区的日太阳总辐射量。

进一步地，获得所述步骤3中日总辐射计算模型的常数系数，具体包括：

在目标地区所在太阳辐射分区包括的所有地区中，选择至少一个标本地区，所述的标本地区为同时具有气象观测站点以及辐射观测站点的地区；