QX/T 584-2020 海上风能资源遥感调查与评估技术导则.pdf

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标准编号:QX/T 584-2020
文件类型:.pdf
资源大小:1.6 M
标准类别:环境保护标准
资源ID:245761
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QX/T 584-2020 标准规范下载简介:

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QX/T 584-2020 海上风能资源遥感调查与评估技术导则.pdf

使用格点内插或格点聚合方式转换气象要素场空间分辨率,使其分辨率与遥感资料相同。格点内 插(空间分辨率由低向高转换)宜使用双线性插值法,参见附录B中B.1,格点聚合(空间分辨率由高向 低转换)宜使用平均取值法,参见附录B中B.2。

6.3.1遥感影像数据按下列步骤处理: ) 将同日期同时次不同景的遥感影像进行图像拼接; 对拼接影像进行辐射定标,即:使用传感器辐射定标参数及其算式,将遥感影像像元灰度值转 化为辐射亮度值: C 对辐射定标影像进行几何校正,即:利用地面控制点(海陆边界矢量图等),对遥感影像进行地 理坐标定位配准,校正遥感影像的几何形变。几何校正误差应小于0.5个像元。 6.3.2 除6.3.1步骤外,SAR遥感影像还应做以下处理: a 使用Lee滤波器或小波变换滤波等方法,去除海面船只等遥感影像斑点噪声; D) 使用高斯模型或小波变换等方法,检测并剔除遥感影像中的海洋内波; 使用子网掩码陆地掩膜方法,去除遥感影像中的陆地和岛屿

GB/T 28033-2011 单色激光打印机印品质量综合评价方法7遥感风场反演及可靠性检验

7.1.1空间分辨率设定

微波散射计和微波辐射计海面风场反演的空间分辨率宜设定为12.5km×12.5km或25kn m,具体根据遥感影像原始像元大小确定。 SAR海面风场反演的空间分辨率,宜设定为1kmX1km

7.1.2风速风向反演

合适的地球物理模式函数(参见附录C)或 辐射传输模式函数,结合卫星过境时人射角、入射波频率等,将6.3处理后的遥感影像数据,定量反演为 海面风场的风速和风向。 使用SAR影像反演海面风场风速时,还应: a)将6.3中SAR遥感数据的空间分辨率转换成1km×1km,空间分辨率转换推荐平均取值法 像元融合方式(与格点聚合方式相似,参见附录B中B.2); 获取目标海域参考风向作为地球物理模式函数输人风向,推荐以再分析资料(或微波散射计) 的风向为参考风向

杨产品风速)进行可靠性检验。计算实测与反演两者风速的平均偏差、平均绝对误差、平均相对误 方根误差和相关系数等,计算方法见附录D中D.1和D.2.1。

7. 2. 2空间检验

使用再分析资料风场数据,对遥感反演风速(或5.2中的风场产品风速)空间分布形式进行空间相 关性检验,统计遥感风场与再分析风场两者年平均风速的空间分布相关系数,计算方法见附录D 中D.2.2。

遥感反演风速(或风场产品风速)应符合以下条件 a)多年份多站位的风速(卫星过境时刻)均方根误差平均值小于2m/s; b)多年份的年平均风速空间分布相关系数达到F检验(即方差齐性检验)99%置信度水平。

8遥感数据融合与风能参数计算

将不同星载平台传感器的遥感风场数据 空间分辨率下进行时间整合。统一空间分辨率 ,以数据样本量最多的传感器为主,风场数据空间分辨率转换方法参见附录B。 SAR与微波散射计(辐射计)的风场数据空间分辨率差异大,宜分成两类单独进行时间整合

以时间整合后的遥感风场数据为基础,结合再分析资料气温和气压数据,计算下列风能参数: a)评估时段多年平均的年和月平均风速、平均风功率密度,计算方法见附录E中E.1和E.2; b)评估时段风速Weibull分布参数A、K值,计算方法见附录E中E.3; 评估时段风速频率和风向频率,计算方法见GB/T18710一2002中5.4.3和5.4.4

以时间整合后的遥感风场数据为基础,结合再分析资料气温和气压数据,计算下列风能参数 a)评估时段多年平均的年和月平均风速、平均风功率密度,计算方法见附录E中E.1和E.2 b)评估时段风速Weibull分布参数A、K值,计算方法见附录E中E.3; c)评估时段风速频率和风向频率.计算方法见GB/T18710—2002中5.4.3和5.4.4.

将评估时段多年平均的SAR近海风能参数(风速和风功率密度)空间数据,与微波散射计和微波辐 射计共同合成的远海风能参数空间数据,进行空间拼接,获得整个评估区风能参数空间分布图。 在空间数据拼接时,空间分辨率设定推荐为1kmX1km。拼接重叠区的数值宜选用两个空间图的 数据平均值,空间分辨率由低向高转换推荐使用双线性插值法,参见附录B中B.1.

编制遥感风能参数误差分析表、制作评估区风能资源空间分布图: 将7.2.1中站位观测与遥感反演两者风场的风速误差分析数据制成表格,见附录F中F.1,将 遥感风场与再分析风场两者年平均风速空间相关性检验数据制成表格,见附录F中F.2; b) 将8.2中遥感风能参数(平均风功率密度、风速Weibull分布参数和风向频率)与站位观测风 能参数(计算方法见GB/T18710一2002中5.4.2至5.4.4)进行比对,制成图表,见附录F中 F. 3、F. 4 和 F. 5; c)依据8.3中最终融合数据,制作评估区遥感风能参数空间分布图,包括:多年平均的年和月平 均风速、平均风功率密度及年主导风向等。空间分布图上宜叠加区域边界线、海陆边界线、等 深线等量图,图层登加方式应符合GB/T17278一2009中第14章的图示表达要求。年平均 风速和年平均风功率密度的等级划分见GB/T18710一2002中表4。

附录A (资料性附录) 海上风场探测星载传感器 常用于海上风场探测的星载微波散射计和微波辐射计传感器信息参数见表A.1,星载SAR传感器 的信息参数见表A.2。

附录A (资料性附录) 海上风场探测星载传感器

附录A (资料性附录) 海上风场探测星载传感器

表A.1微波散射计及辐射计信息参数

表A.2SAR信息参数

QX/T584—2020附录B(资料性附录)空间分辨率转换方法B.1双线性插值法双线性插值方式(见图B.1)及其插值计算如下。图B.1空间P点双线性插值计算示意图假设空间上有A、B、C、D四个点,各点上的数据值分别为ZA、ZB、Zc和Zp,则空间P点的数据值Zp的计算见式(B.1)一式(B.3):.. (B. 1)Y2 yiy2y1XZnI2 —1Zp?信息服务平台X ZA.... (B. 3)式中:Zp空间P点的数据值;y空间P点的纵坐标值;y1空间P1点的纵坐标值;y2空间P2点的纵坐标值;Zp.空间P2点的数据值;Zp空间P1点的数据值;空间P点的横坐标值;1空间A点或B点的横坐标值;α2空间C点或D点的横坐标值;Z空间D点的数据值;

QX/T584—2020Zs一空间B点的数据值;Zc一空间C点的数据值;ZA一空间A点的数据值。B. 22平均取值法平均取值法见图B.2。图B.2平均取值法格点聚合(像元融合)示意图行业标准信息服务平台

附录C (资料性附录) 地球物理模式函数 地球物理模式函数是关于后向散射系数与海面风矢量、传感器入射角、人射波频率、极化方式以及 次地球物理变量之间的关系函数,它的一般形式为式(C.1):

附录C (资料性附录) 地球物理模式函数

式中: 后向散射系数; M 函数算子; 海面10m高度风速,单位为米每秒(m/s); 相对风向,单位为度(°); 传感器入射角,单位为度(°); 入射波频率,单位为赫兹(Hz); 极化方式; 次地球物理变量(如海面长波参数、海面温度等)。 常用于遥感风场反演的地球物理模式函数见表C.1。

表C.1常用的地球物理模式函数

附录D (规范性附录) 遥感风速误差及相关系数计算

式(D.1)一式(D.4):

式中: OME 平均偏差; n 指定时段风速样本总数; y; 第i个时刻站位遥感风速值,单位为米每秒(m/s); 第i个时刻站位观测风速值,单位为米每秒(m/s); OMAE 平均绝对偏差; OMRE 平均相对偏差; ORMSE 均方根误差。

位观测两者风速时间变化的相关系数计算公式见

总服务平台 式中: R 时间变化相关系数; n1 指定时段风速样本总数; 第i个时刻站位观测风速值,单位为米每秒(m/s); 指定时段站位观测风速平均值,单位为米每秒(m/s); 第i个时刻站位遥感风速值,单位为米每秒(m/s); y 指定时段站位遥感风速平均值,单位为米每秒(m/s)。 0.2.2 遥感风场与再分析风场两者年平均风速的空间分布相关系数计算公式见式(D.6)

式中: 空间分布相关系数; g 评估区总空间格点数; X 第i个空间格点上的再分析资料年平均风速,单位为米每秒(m/s); X 评估区所有空间格点再分析资料年平均风速的平均值,单位为米每秒(m/s); Y 第i个空间格点上的遥感年平均风速,单位为米每秒(m/s); Y 评估区所有空间格点遥感年平均风速的平均值.单位为米每秒(m/s)

式中: V 平均风速,单位为米每秒(m/s); nm 给定时间内遥感风速的总样本数: U; 给定时间内第i次卫星过境时刻的遥感风速值,单位为米每秒(m/s)。

式中: E 一平均风功率密度,单位为瓦每平方米(W/m); 给定时间内遥感风速的总样本数: 空气密度,单位为千克每立方米(kg/m²),由再分析资料按GB/T18710一2002中附录B的 B.1方法计算获得; 给定时间内第i次卫星过境时刻的遥感风速值,单位为米每秒(m/s)。 E.2.2平均风功率密度亦可选择式(E.3)计算(适合SAR风场):

F=·A"·(1+)

式中: E 平均风功率密度,单位为瓦每平方米(W/m²): 空气密度,单位为千克每立方米(kg/m),由再分析资料按GB/T18710一2002中附录B的 .服务平 B.1方法计算获得; A 风速Weibull分布尺度参数,单位为米每秒(m/s); 7 伽马函数; K 风速Weibull分布形状参数,无量纲

E.3风速Weibull分布参数

式中: 风速Weibull分布尺度参数,单位为米每秒(m/s); 给定时间内卫星过境时刻的风速平均值,单位为米每秒(m/s); 伽马函数: K 风速Weibull分布形状参数,无量纲; 给定时间内卫星过境时刻的风速标准差,单位为米每秒(m/s)。

F.1风速站位误差分析表

附录F (规范性附录) 遥感风能参数误差分析图表

表F.1单星遥感风速站位误差分析表

表F.2多星融合遥感风速站位误差分析表

F.2年平均风速空间分布检验表

分析风场两者年平均风速空间分布相关性检验表

表F.3年平均风速空间分布相关性检验表

GB/T 31096-2014 燃煤助燃剂技术条件F.3年平均风功率密度误差分析表

测两者年平均风功率密度误差分析表格式见表

表F.4年平均风功率密度误差分析表

站位观测数据的年平均风功率密度计算采用两 观测的逐小时风速值,

速Weibull分布参数分析

遥感与站位观测两者风速的Weibull分布尺度参数A值和形状参数K值分析表格式见表F.5。

QX/T584—2020表F.5风速Weibull分布尺度参数A值和形状参数K值分析表遥感观测(过境时刻)观测(全时刻)站位A值K值A值K值A值K值站位1站位2站位3站位观测数据的风速Weibull分布参数估算采用两种方式GB/T 33713-2017 热固型轮转胶印过程控制要求及检测方法,一种是仅使用卫星过境时刻的风速值,另一种是使用全年观测的逐小时风速值F.5风向频率与风速频率站位观测检验分析图遥感风向与风速频率站位观测检验分析图见图F.1和图F.2。NNNNEWNW行区SSWS观测(过境时刻)一遥感观测(全时刻)图F.1遥感风向频率站位观测检验分析图(静风频率1%)16

QX/T584—2020口观测(过境时刻)■遥感■观测(全时刻)25 >25风速(m/s)图F.2遥感风速频率站位观测检验分析图行业标准信息服务平台17

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