基于srtm 數(shù)據(jù)的山地風(fēng)電場風(fēng)資源評估分析

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1、基于SRTM數(shù)據(jù)的山地風(fēng)電場風(fēng)資源評估分析　　摘要：我國山區(qū)風(fēng)能資源豐富，觀測資料匱乏。山區(qū)風(fēng)能資源分布復(fù)雜，監(jiān)測難度大，評價要求高，開發(fā)的各種不利條件錯綜復(fù)雜。尤其是在前期風(fēng)資源的評估中，對于地形數(shù)據(jù)的高精度獲取存在較大難度，這對于風(fēng)力發(fā)電來說具有相當(dāng)大的影響。本文針對山地風(fēng)電場基于SRTM的風(fēng)資源評估展開論述，作者提出了自己工作和學(xué)習(xí)中總結(jié)出的實用性觀點和建議?！　￡P(guān)鍵詞：山地風(fēng)電場；風(fēng)資源評估；SRTM　　十三五期間，石油和水電占比將在相當(dāng)長時間內(nèi)保持穩(wěn)定，風(fēng)電和光伏翻倍才能完成清潔能源消費占比≥15%目標(biāo)。但是，預(yù)計十三五期間能源需求量較低，如何提高風(fēng)

2、電發(fā)電效率，提升風(fēng)電企業(yè)項目利潤，對風(fēng)資源評估提出了更高的要求?！　‰S著風(fēng)力發(fā)電的大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用，風(fēng)資源的評估成為當(dāng)前能源發(fā)展與利用的重點項目。高效、快捷的風(fēng)資源評估與風(fēng)電場地選址，成為當(dāng)前學(xué)者的研究課題。針對當(dāng)前階段，風(fēng)資源評估之中經(jīng)常會出現(xiàn)對地形測繪和地表狀況研究困難的問題，部分學(xué)者開始使用SRTM數(shù)據(jù)來解決。但是，由于地形的復(fù)雜性與當(dāng)前對STRM數(shù)據(jù)使用的經(jīng)驗欠缺，在實用過程中，存在一些不足。　　1現(xiàn)階段山地風(fēng)電場風(fēng)資源評估中SRTM數(shù)據(jù)應(yīng)用概述　　SRTM的全稱是ShuttleRadarTopography5Mission，是指航天飛機(jī)雷達(dá)地形

3、測繪使命。而航天地形測繪是指利用人造地球衛(wèi)星、宇宙發(fā)出啊、航天飛機(jī)等航天器作為工具，對地球表面的地形地貌等東西進(jìn)行遙感測量。在現(xiàn)階段中，由于SRTM數(shù)據(jù)的使用技術(shù)還不成熟，所以在使用過程中，會存在一定的問題?！　∫酝暮教鞙y繪由于其精度有限，一般只能制作中、小比例尺地圖。SRTM則是美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）以及德國與意大利航天機(jī)構(gòu)共同合作完成聯(lián)合測量，由美國發(fā)射的“奮進(jìn)”號航天飛機(jī)上搭載SRTM系統(tǒng)完成。本次測圖任務(wù)從2000年2月11日開始至22日結(jié)束，共進(jìn)行了11天總計222小時23分鐘的數(shù)據(jù)采集工作，獲取北緯60度至南緯60

4、度之間總面積超過1.19億平方公里的雷達(dá)影像數(shù)據(jù)，覆蓋地球80%以上的陸地表面?！　RTM系統(tǒng)獲取的雷達(dá)影像的數(shù)據(jù)量約9.8萬億字節(jié)，經(jīng)過兩年多的數(shù)據(jù)處理，制成了數(shù)字地形高程模型（DEM），即現(xiàn)在的SRTM地形產(chǎn)品數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)產(chǎn)品2003年開始公開發(fā)布，經(jīng)歷多修訂，目前的數(shù)據(jù)修訂版本為V4.1版本。該版本由CIAT（國際熱帶農(nóng)業(yè)中心）利用新的插值算法得到的SRTM地形數(shù)據(jù)，此方法更好的填補(bǔ)了SRTM90的數(shù)據(jù)空洞?！　?.1地形復(fù)雜令SRTM數(shù)據(jù)精確度缺乏　　我國的地形地貌相對來說比較復(fù)雜，當(dāng)前使用的各種技術(shù)，都難以讓其數(shù)據(jù)的精確度與實際地形的精確度相互吻合

5、。使用SRTM數(shù)據(jù)來對地形進(jìn)行表達(dá)時，它具有概括性和宏觀性，從而導(dǎo)致細(xì)節(jié)缺失，使地形信息在細(xì)節(jié)上的表達(dá)缺乏。然而，風(fēng)資源評估時，會因為地形的差異而導(dǎo)致評估結(jié)果受到一定的影響。5　　1.2SRTM數(shù)據(jù)操作多方面受限　　由于SRTM數(shù)據(jù)繪制的地圖需要利用衛(wèi)星等航天器來進(jìn)行遙感測量，對于普通的研究所或者學(xué)者來說，對其進(jìn)行測量的條件難以達(dá)到，自然也就難以使用SRTM數(shù)據(jù)來對風(fēng)資源進(jìn)行評估。換言之，在我國現(xiàn)階段的情況下，SRTM數(shù)據(jù)的使用需要一定的條件來加以支撐，成本相對較高，難以實現(xiàn)該項技術(shù)使用的普遍性?！　?多種技術(shù)條件下的地形對比分析　　我國現(xiàn)階段對于SRTM數(shù)據(jù)

6、的使用較為典型的是云南DGS高海拔復(fù)雜山地風(fēng)電場風(fēng)資源評估案例。在該項目中，分別繪制的SRTM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化二次的地圖和實際測量中1：10000地圖，同時對兩個地圖進(jìn)行了比對，而后得出的結(jié)論是：兩種數(shù)據(jù)的地形表達(dá)上具有一致性，吻合度較高。但是，由于SRTM數(shù)據(jù)本身的精確度會比實際地形的精確度低一些，所以，實際測量越是精細(xì)的地圖，越會優(yōu)于SRTM數(shù)據(jù)表達(dá)的地圖?！　⊥ǔ?，可以利用模擬效率系數(shù)NSE對SRTM數(shù)據(jù)繪制地圖進(jìn)行校準(zhǔn)與驗證，其表達(dá)式如圖（1）?！　≡谑街校琗mi是實測數(shù)據(jù)；Xpi是SRTM數(shù)據(jù)；Xm是實測數(shù)據(jù)的平均值；n是樣本數(shù)；NSE是模擬效率系數(shù)。如果經(jīng)

7、過該表達(dá)式計算后，NES數(shù)據(jù)在0.75到1.00之間，那么表示SRTM數(shù)據(jù)與實際測量地圖的數(shù)據(jù)基本一致；如果NES數(shù)據(jù)在0.35到0.75之間，那么表示SRTM數(shù)據(jù)可以使用；但是，如果NES數(shù)據(jù)小于0.35，那么表示數(shù)據(jù)基本作廢，不能使用。我國現(xiàn)階段已經(jīng)有相關(guān)案例證明，SRTM數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)地圖吻合度較高，可以投入正常使用。5　　3風(fēng)資源評估中SRTM數(shù)據(jù)實踐經(jīng)驗　　3.1兩種數(shù)據(jù)綜合利用　　在上述中，表現(xiàn)了SRTM數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時，也揭示了其對細(xì)節(jié)性的地形表達(dá)缺乏。為了保證風(fēng)資源評估的準(zhǔn)確性，筆者認(rèn)為，可以將兩種方式一體化。兩種方式的使用，可能會在一定程度

8、上提高項目實施的難度，但是，隨著經(jīng)濟(jì)的