基于无人机DEM和DOM的山区太阳辐射估算及时空分布特征分析

龚伟圳; 甘淑; 袁希平; 罗为东; 李璇; 彭翔

doi:10.13885/j.issn.0455-2059.2025.04.015

兰州大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (4) : 540 -546. DOI: 10.13885/j.issn.0455-2059.2025.04.015

基于无人机DEM和DOM的山区太阳辐射估算及时空分布特征分析

龚伟圳, 甘淑, 袁希平, 罗为东, 李璇, 彭翔

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摘要

以恐龙谷南缘山区为研究区,对机载激光雷达数据进行渐进加密三角网滤波处理后,构建数字高程模型(DEM)并提取地形特征,利用无人机数字正射影像图(DOM)对布设的光伏面板空间位置进行提取,基于半球视域算法,利用点云波构建的DEM对研究区2023年一般气候环境条件下的太阳辐射进行估算,并对其时空变化特征进行分析.结果表明,机载激光雷达点云滤波后构建的DEM能够准确表现研究区微地形,提取的地形特征与实地勘测具有一致性,提取的光伏面板位置正确且提取效果良好;能够对山区太阳辐射量进行准确估算,平均误差为7.98%,对山区小区域太阳辐射估算具有可靠性;山区太阳辐射分布与地形有密切的关联性,总体上山脊面上的太阳辐射大于山谷底面,阳坡面大于阴坡面,随着坡度增加,平均太阳辐射总量随着坡度的增大而减小;最大太阳辐射值与太阳入射角度相关,地形因子随时间的变化也不同,坡度对于太阳辐射的影响春、夏季大,秋、冬季小,坡向对太阳辐射的影响秋、冬季大,春、夏季小.