我国地理可照时数空间分布模拟中尺度效应研究

不同空间分辨率的DEM会对地理可照时数模拟结果产生显著影响。为了分析DEM尺度效应对我国不同区域地理可照时数的影响,选取小兴安岭、太行山区、秦岭、青藏高原弧形山区、横断山区和东南丘陵6个实验区,基于3种空间分辨率的DEM和地理可照时数分布式模型,利用GIS的多层面复合分析功能,模拟了典型月份不同空间尺度的地理可照时数,定量分析了典型地形因子与模拟结果的关系,并探讨了DEM尺度效应的影响。研究结果表明:(1)我国地理可照时数差异明显,1月、7月及其差异主要受剖面曲率、海拔、纬度、地形阴影和地形起伏度等因子的影响;(2)我国地理可照时数与典型地理和地形因子之间极显著相关,复相关系数在0.610 0～0.804 3,正相关因子为海拔高度和水平曲率,负相关因子为坡度、地形起伏度、剖面曲率和地表粗糙度;(3)不同地形因子的空间尺度效应存在差异,平面曲率和剖面曲率均非常敏感,坡度和地形起伏度次之,海拔、地表粗糙度和地形阴影相对较弱;(4)地理可照时数模拟结果随空间分辨率的减小而增大,1月增幅在8.2%～38.9%,7月增幅在5.9%～17.6%,标准差和冬夏季节差异值均随空间分辨率的减小而减小,空间异质性明显降低。

起伏地形下地理可照时数空间分异分析——以重庆市为例

基于重庆市100m×100m分辨率的数字高程模型,利用Solar Analyst模型对各月份地理可照时数进行了模拟,并通过空间叠加运算进一步求得了季、年地理可照时数。季节和月地理可照时数变化表明重庆市夏季地理可照时数最长,以6月最高;冬季地理可照时数最小,以12月最低,地形遮蔽对可照时数的影响显著,可明显影响可照时数的局地空间分布。结合坡度、坡向因子,对起伏地形条件下地理可照时数模拟结果进行了时空分布特征分析。分析结果表明:同坡度不同坡向的地理可照时数都随着太阳高度角的增大而增加;同坡向的地理可照时数随着坡度的增加而减小;坡度越高地理可照时数受坡向影响程度越大。

基于GIS的地理可照时数自动化计算系统

基于数字高程模型(DEM)的地理可照时数计算模型复杂、耗时长,再加上我国地域广阔,致使研究中国地理可照时数的时空分布时难以在区域面积和分辨率上同时兼顾。虽然有人提出了全国范围内高分辨率地理可照时数的计算方法,但并没有说明计算平台和技术方法。利用基于DEM的地理可照时数模型并对其进行地球曲率的修正,基于VS2008平台,应用ArcGIS Engine组件技术,开发出了地理可照时数自动化计算系统。该系统可用于不同区域尺度、不同分辨率的地理可照时数的计算。用户只需输入研究区域的DEM数据和需要计算的日期,即可计算出该区域在该日期的地理可照时数栅格数据。