太阳辐射散射分数Sigmoid函数建模与验证分析

发布时间：2021-03-23 10:47

　　为研究太阳辐射散射分布对日照时数测量的影响,基于大气辐射传输理论,利用泰勒级数展开,建立了散射分数、晴空指数和大气光学质量的Sigmoid函数模型。利用不同时间尺度的辐射数据训练集,通过非线性拟合得到了散射分数与晴空指数和大气光学质量的变化关系的数学模型,给出了一维模型S0和二维模型S1。利用不同地域观测站点的太阳辐射数据建立验证数据集,利用Sigmoid模型计算了散射分数,分析了实测值与计算值之间的相关系数、平均偏差、均方根误差和t-统计量等。结果表明,采用Sigmoid模型计算的散射分数值与实测值相关系数在0.8以上,平均偏差在±0.2以内,均方根误差在0.25以内,t-统计量最小低至0.0172。本研究为散射辐射分布模型的构建提供了新的方向,下一步需引入更为广泛的辐射数据进行模型跨地域的适用性研究。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(19)北大核心EICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

散射分数Sigmoid模型拟合曲线与曲面。

图3(a)～(c)和图3(d)～(f)分别是利用丽江站2012年5月的1 h辐射数据和10 min辐射数据并采用不同参数的S1模型计算出的散射分数与实测散射分数的验证对比图,其结果与S0模型在一维空间表现类似,即由10 min和1 min训练数据所得的S1模型能更好地计算出散射分数分布;图3(g)～(i)和图3(j)～(l)分别是利用喀左站2012年7月的1 h辐射数据和2012年12月的10 min辐射数据并采用不同参数的S1模型计算出的散射分数与实测散射分数的验证对比图,从图中可以清晰看出,采用S1模型计算出的散射分数分布整体处于实测散射分数下方,低于实测散射值,表现为欠拟合状态。图3 针对不同参数的S1模型的验证对比图。

针对不同参数的S1模型的验证对比图。

【参考文献】：
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本文编号：3095663