[发明专利]日辐照量预测方法及存储介质

说明书

本发明公开了一种日辐照量预测方法及存储介质，包括：首先，采集区域内多个气象观测点逐日的辐照量历史数据、经纬高度数据，按照时间顺序对采集到的辐照量历史数据进行排序，生成各个观测点的日照量时间序列；然后，根据日辐照量时间序列的分布规律与观测点空间位置之间的空间相关性，构建时空耦合模型，之后，根据采集到的各个观测点的日照量时间序列构建起训练集，通过训练集对构建起的时空耦合模型进行训练。最后，将待预测区域的空间位置参数和时间参数输入训练好的时空耦合模型中，预测待预测区域的日辐照量。该方法充分考虑了日辐照量的时间分布规律和空间上相关性，能够实现区域内任意空间位置、任意时刻的辐照量预测，预测精度较高。

技术领域

本发明涉及专门适用于行政、商业、金融、管理、监督或预测目的的数据处理方法技术领域，具体涉及一种日辐照量预测方法及存储介质。

背景技术

塑料、橡胶等材料在强太阳辐射的作用下，会发生材料的老化、性能的退化现象，从而影响其使用性能和服役寿命等。发生这种变化的主要原因是，太阳光中的紫外线具有较高的能量(300KJ/mol～500kJ/mol)，而聚合物化学键吸收的解离能多在此范围内，因此太阳光的照射足以破坏大部分高分子材料中的Cl－N、C－O、C＝C、C－Cl、C－H和C－N等化学键，使材料的分子结构遭到破坏。断裂的分子链在氧和水的作用下进一步发生氧化降解，从而构成了光氧老化失效过程。为了指导产品、装备的环境适应性设计，国内外出版了大量的环境数据手册和标准(DEF STAN 00-35，GJB1172)，以此掌握各地太阳辐射量极值的分布情况及变化规律。

上述产品是基于已有站点的观测数据进行统计分析得到，而我国幅员辽阔，目前能实时监测太阳辐射量的站点数量却很少，所以该数值统计产品的极值势必在很大程度上受到观测站点数量的限制而偏离实际情况。另外，在绘制太阳辐射空间分布图谱时，由于站点之间的距离较大，观测点间大面积的区域将仅通过空间插值的方法进行推测得到，而这种方法也很难反映太阳辐射的真实分布情况。因此，为了更加准确的绘制太阳辐射极值和实时的分布图谱，得到更加精确的太阳辐射基础数据产品，满足材料试验与评价过程中的太阳辐射量的需求，有力支撑产品、装备的环境适应性设计，构建精确的时空耦合模型来实现区域内任意空间位置、任意时间的太阳辐射量及其上下限范围的预测是十分必要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种日辐照量预测方法及存储介质，可以预测区域内任意空间位置、任意时间的日辐照量。

一种日辐照量预测方法，其关键在于，包括：

采集区域内多个观测点逐日的辐照量历史数据，并根据相应的辐照量历史数据生成各个观测点的日辐照量时间序列；

根据日辐照量时间序列的分布规律与观测点空间位置之间的空间相关性，构建日辐照量的时空耦合模型；

根据各个观测点的日辐照量时间序列对时空耦合模型进行训练；

基于训练好的时空耦合模型，根据相应的空间位置参数和时间参数，预测待预测区域的日辐照量。

进一步的，构建所述时空耦合模型包括：

通过日辐照量数据逐日的时间变化规律构建关于日辐照量时间序列的包络模型和相对离差模型；

根据日辐照量的空间特征对所述包络模型和相对离差模型的未知参数进行建模，确定包络模型和相对离差模型的参数模型；

根据参数模型、包络模型和相对离差模型构建起所述时空耦合模型。

进一步的，通过M样条函数构建所述包络模型。

进一步的，所述包络模型为：