[发明专利]一种基于全天空图像特征的地表辐射计算方法

摘要

本发明提供了一种基于全天空图像特征的地表辐射计算方法，包括步骤1：获取全天空图像特征；步骤2：依据大气层外太阳辐射值I₀和地表辐射值I_g的历史数据，计算大气层外太阳辐射到达地面的辐射衰减率γ；步骤3：构建全天空图像特征和辐射衰减率γ的多元回归模型；步骤4：依据多元回归模型和大气层外太阳辐射值I₀得到地表辐射预测值I'_g。与现有技术相比，本发明提供的一种基于全天空图像特征的地表辐射计算方法，基于辐射衰减率历史数据和全天空图像特征历史数据，构建二者的多元回归模型，并用最小二乘法计算该模型的最优解系数，使得工程应用时无需配置参数，在已知t时刻的大气层外的太阳辐射值I₀(t)和辐射衰减率预测值γ'(t)的情况下，准确得出该t时刻的地表辐射预测值I'_g(t)。

主权项

1.一种基于全天空图像特征的地表辐射计算方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：获取所述全天空图像特征，包括图像亮度特征L、图像平滑度特征S、功率谱能量特征E和加权奇异值特征P；步骤2：依据大气层外太阳辐射值I0和地表辐射值Ig的历史数据，计算大气层外太阳辐射到达地面的辐射衰减率γ；步骤3：构建所述全天空图像特征和辐射衰减率γ的多元回归模型；步骤4：依据所述多元回归模型确定辐射衰减率预测值γ'，并结合所述大气层外太阳辐射值I0得到地表辐射预测值I'g；所述步骤4中依据多元回归模型确定辐射衰减率预测值γ'包括：步骤4‑1：构建目标函数F；所述α0、α1、α2、α3和α4为系数；步骤4‑2：用最小二乘法计算目标函数F的最优系数和则所述辐射衰减率预测值γ'的计算公式为：所述步骤4中地表辐射预测值I'g(t)的计算公式为：I'g(t)＝γ'(t)I0(t)  (10)其中，所述I0(t)为t时刻的大气层外的太阳辐射值；所述γ'(t)为依据所述多元回归模型计算的t时刻的辐射衰减率预测值。