برآورد تابش کل لحظه ای طول موج کوتاه خورشید با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنجنده مودیس (مطالعة موردی: مناطق مرکزی ایران)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، گروه کارتوگرافی، دانشگاه تهران

2 دانشجوی دکتری سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، گروه کارتوگرافی، دانشگاه تهران

3 استادیار گروه سنجش از دور، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

4 استاد گروه کارتوگرافی، دانشگاه تهران

5 کارشناس ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، گروه محیط زیست، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

6 دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، گروه کارتوگرافی، دانشگاه تهران

چکیده

استفاده از انرژی‌های نو به ویژه تابش امروزه به عنوان یکی از مهم­ترین منابع تولید انرژی محسوب می‌شود. لذا مطالعه انرژی خورشیدی از اهمیت زیادی برخوردار است. با این حال که خورشید یک منبع عظیم انرژی است، اما برون‌داد انرژی آن در سطح زمین به طور یکسان عمل نمی‌کند، به این صورت که میزان تابش انرژی خورشیدی در نقاط مختلف جهان متغییر بوده و در عرض‌های جغرافیایی پایین بیشتر است. بنابراین شناخت مکان‌های مناسب جهت بکارگیری انرژی خورشیدی الزامی می‌باشد. بهترین و دقیق­ترین روش برای اندازه‌گیری این پارامتر استفاده از دستگاه‌های تابش‌سنجی می‌باشد، اما امکان استفاده از این ایستگاه‌ها به دلیل شرایط مختلف طبیعی و اقتصادی وجود ندارد. از طرف دیگر این دستگاه­ها مقدار تابش را به صوت نقطه‌ای تا شعاع محدودی برآورد می‌کنند. در سال‌های اخیر با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای تا حدودی این مشکلات برطرف گردیده است. لذا در این تحقیق با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سنجنده مودیس و با استفاده از روش تبدیل آلبدوی باریک باند به پهن باند، میزان تابش کل لحظه‌ای موج کوتاه خورشیدی در مناطق مرکزی ایران متشکل از استان­های قم، اصفهان، تهران و سمنان برآورد شده است. به منظور تحلیل نتایج به دست آمده از سه شاخص آماری ضریب تبیین، جذر میانگین مربع خطا و مقدار متوسط خطا استفاده شد. در نهایت میزان جذر میانگین مربع خطا حدود 42 وات بر متر مربع و میزان متوسط خطا در حدود 75/40 وات بر متر مربع  به دست آمد که بیانگر دقت بالای روش مورد استفاده در برآورد تابش می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of the instantaneous short wavelength solar radiation using satellite images of MODIS (Case study: Central regions of Iran)

نویسندگان [English]

  • Esmaeil Tazik 1
  • Abdol Ali Rezaei 2
  • Ali Abkar 3
  • Seyed Kazem Alavipanah 4
  • Zahra Jahantab 5
  • Alireza Rahmati 6
1 MSc. of Remote sensing and Geographic Information System, Department of Cartography, University of Tehran, Iran
2 PhD. Student of Remote sensing and Geographic Information System, Department of Cartography, University of Tehran, Iran
3 Assoc. Prof. Department of Remote Sensing, Khaje Nasir Toosi University of Technology, Iran
4 Prof. Department of Cartography, University of Tehran, Iran
5 MSc. of Remote sensing and Geographic Information System, Department of Environment, Tehran North Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
6 MSc. Student of Remote sensing and Geographic Information System, Department of Cartography, University of Tehran, Iran
چکیده [English]

Using renewable energy, particularly solar radiation is considered today as one of the most important energy sources. Therefore the study of solar energy is very important. Although the sun is a great source of energy, but the energy output at ground level does not act alike, so that the amount of solar radiation in different parts of the world is changing and it is high in low latitudes. Thus, identifying appropriate locations for implementation of solar energy is necessary. The best and most accurate way to measure this parameter is using devices that measure radiation in stations, but because of natural, economic conditions and other conditions we cannot use them On the other hand, these devices have a limited radius of point measurements. So, in recent years using satellite images these problems have been resolved partially. Therefore, in this study using satellite images of MODIS sensor and narrow band to broadband albedo conversion method, the instantaneous short-wave solar radiation in the central Iranian province of Qom, Isfahan, Tehran and Semnan was estimated. To analyze the results of the coefficient of determination (R2) root mean square error (RMSe) and the mean average error (MAE) was used. Consequently the rate of RMSE was about 42 watts per square meter and MAE rate was about 40.75 watts per square meter indicating the high accuracy of the method used to estimate radiation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Renewable Energy
  • Solar radiation
  • Remote Sensing
  • MODIS sensor