由于我國(guó)太陽(yáng)輻射觀測(cè)站稀少,很難靠輻射站點(diǎn)的內(nèi)插或者外推獲得較高精度的太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)。黃土高原地區(qū)太陽(yáng)輻射觀測(cè)站很少,符合本文研究的僅有14個(gè)站點(diǎn),而黃土高原地區(qū)的氣候、水文、生態(tài)等研究需要較高精度的太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù),因此黃土高原地區(qū)的太陽(yáng)輻射模擬研究就顯得尤為重要。現(xiàn)有研究表明機(jī)器學(xué)習(xí)法可以很好地模擬太陽(yáng)輻射,但不同的機(jī)器學(xué)習(xí)法在不同區(qū)域模擬精度不同,為了獲得黃土高原地區(qū)的精度較高的太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù),本文首先分析了各站點(diǎn)氣象因素與太陽(yáng)輻射實(shí)測(cè)值的相關(guān)性,選擇了與太陽(yáng)輻射相關(guān)程度較高的平均氣壓、平均氣溫、平均水汽壓、日照時(shí)數(shù)、云量、云光學(xué)厚度、臭氧、可降水水汽以、DEM、坡度、坡向共11個(gè)變量作為模型的輸入?yún)?shù),然后對(duì)隨機(jī)森林（RF）、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)（SVM）這三種不同機(jī)器學(xué)習(xí)法在黃土高原區(qū)的模擬結(jié)果及模擬誤差進(jìn)行比較研究,由于黃土高原區(qū)太陽(yáng)輻射站點(diǎn)稀少,為了使模型的訓(xùn)練樣本多一些,本文選取了2003²009年黃土高原地區(qū)14個(gè)輻射站點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和2010²016年10個(gè)輻射站點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)作為模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù),其中留出了2010²

【文章來(lái)源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

研究區(qū)概況Fig.2.1Locationofstudyarea

5太陽(yáng)輻射時(shí)空分布特征33圖5.12003~2016年太陽(yáng)輻射空間分布Fig.5.1Spatialdistributionofsolarradiationin2003~20162003~2016年太陽(yáng)輻射空間變化趨勢(shì)5.2所示，變化趨勢(shì)在-0.05~0.48MJ·m-2之間波動(dòng)，2003~2016年太陽(yáng)輻射變化趨勢(shì)的平均值為0.11MJ·m-2，說(shuō)明2003~2016年期間太陽(yáng)輻射呈現(xiàn)一個(gè)平均緩慢上升的趨勢(shì)，在黃土高原的東部地區(qū)太陽(yáng)輻射上升的趨勢(shì)比較顯著，最大上升趨勢(shì)為0.48MJ·m-2，黃土高原西北部太陽(yáng)輻射上升幅度較小，在黃土高原的西北部，2003~2016年出現(xiàn)了輕幅度的下降趨勢(shì)，為-0.05MJ·m-2，說(shuō)明黃土高原西北部太陽(yáng)輻射下降趨勢(shì)也不明顯。在整個(gè)黃土高原及周邊地區(qū)，2003~2016年太陽(yáng)輻射出現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)的主要原因是氣溫的上升，

5太陽(yáng)輻射時(shí)空分布特征342003~2016年隨著氣溫的上升，地表溫度也在上升，空氣中的相對(duì)濕度降低，導(dǎo)致水汽對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收作用減弱，因此，太陽(yáng)輻射出現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì)。圖5.22003~2016年太陽(yáng)輻射空間變化趨勢(shì)Fig.5.2spatialvariationofsolarradiationin2003~20165.2月太陽(yáng)輻射時(shí)空分布特征本文利用隨機(jī)森林模擬得到的黃土高原區(qū)97個(gè)氣象站點(diǎn)2003~2016年這14年每年的月均太陽(yáng)輻射，其中以2016年為例的太陽(yáng)輻射模擬結(jié)果空間分布如圖5.3所示，2016年黃土高原地區(qū)的太陽(yáng)輻射最高值出現(xiàn)在5月（25.1MJ·m-2），最低值出現(xiàn)在12月（6MJ·m-2），在空間上來(lái)看，1月、2月、11月、12月的太陽(yáng)輻射在黃土高原周邊的西南部布較多，其余月份在黃土高原區(qū)的西北部分布較多，而黃土高原的東南部太陽(yáng)輻射分布較少，出現(xiàn)這一特征的原因是，黃土高原的西北部海拔較高，氣壓低，因此，空氣較稀薄，導(dǎo)致黃土高原西北部的太陽(yáng)輻射受到大氣的削弱作用較弱。而黃土高原東南部空氣較濕潤(rùn)，相對(duì)濕度高，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用較強(qiáng)，且由于黃土高原區(qū)內(nèi)的降水量從東到西是有差異的，導(dǎo)致了黃土高原區(qū)東部降水量比西部多，因此，出現(xiàn)了黃土高原區(qū)太陽(yáng)輻射西北部高東南部少的特征。黃土高原區(qū)2003~2016年這14年每年各月的平均太陽(yáng)輻射最高值大多數(shù)出現(xiàn)在6月，最低值大多數(shù)出現(xiàn)在12月，綜合2003~2016年每年各月的太陽(yáng)輻射值，可以得到黃土高原區(qū)的月太陽(yáng)輻射最高值出現(xiàn)在6月，最低值出現(xiàn)在12月，即最高值在夏季，最低值在冬季，夏季天氣炎熱，氣溫高，所以太陽(yáng)輻射強(qiáng)，而冬季寒冷干燥，多風(fēng)沙，太陽(yáng)輻射較弱，因此冬夏季的氣候條件是造成

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3549360