粗糙度的提取和其对风电场的影响.pdfVIP

粗糙度的提取及其对发电量的影响 粗糙度的提取及其对风电场的影响 姓名：刘晓尘 部门：项目咨询中心 专业：地图学与地理信息系统 入职时间：20 11 年07 月01 日 为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。 Preserving white clouds and blue sky for human beings and reserving more resources for future. 粗糙度的提取及其对发电量的影响 摘要 粗糙度数据是风电场前期工作中一个重要的参数，其精度的提高可以更加准 确的获取风电场理论发电量、各个机位点平均风速及湍流强度等信息。在实际工 作中，对粗糙度数据的提取还没有一个规范的方法。本文尝试利用遥感技术和 GIS 技术来提取西营子风电场的粗糙度信息，获得了准确的风电场粗糙度的分布 信息，并利用此数据使用windsim 软件重新计算和模拟了风电场的发电量、各个 机位点的平均风速和湍流强度信息，并与原计算结果进行了对比分析，结果显示， 此项目中粗糙度度信息对整个风电场发电量的影响较小，但对各机位点平均风速 和湍流的影响较为明显。 关键词： ArcGIS ENVI 监督分类 分类后处理 粗糙度的提取及其对发电量的影响 目录 1 粗糙度概述 1 1.1 粗糙度概述 1 1.2 研究粗糙度的意义2 1.3 本文技术流程图3 2.提取方法介绍5 2.1 监督分类法5 2.2 非监督分类法5 2.3 监督分类与分监督分类的比较5 2.4 监督分类后处理6 2.5 粗糙度生成7 3 提取过程介绍7 3.1 数据介绍7 3.2 软件介绍8 3.3 地物信息提取过程 11 3.4 分类数据后处理 16 3.5 精度验证 19 3.6 粗糙度生成20 4 实例计算与对比 23 4.1 某西营子项目23 4.3 原发电量计算结果25 4.3 现在发电量计算26 4.3 结果对比分析26 5 结论及建议 27 附表1 TM 各波段信息简介 28 附表2：风电场33 台机组单台机组前后计算结果比较 29 粗糙度的提取及其对发电量的影响 1 粗糙度概述 1.1 粗糙度概述 地表粗糙度通常有两种理解，一种是从空气动力学角度出发，因地表起伏不 平或地物本身几何形状的影响，风速廓线上风速为零的位置并不在地表(高度为 零处) ，而在离地表一定高度处，这一高度则被定义为地表粗糙度，也称为空气 动力学粗糙度。另一种主要是从地形学角度出发，将地面凹凸不平的程度定义为 粗糙度，也称地表微地形。本文所要讨论的是前一理解的粗糙度，即地表以上风 速减小到零的某一高度，它表征地表的空气动力学特征，反应地表对风速的减弱 作用。空气动力学粗糙度并非象机械加工上仅指物体表面的粗糙程度，而主要是 从多相流体力学上，指出物体表面对流经流体的流型、流态及阻滞力影响的一个 综合力学参数。空气动力学意义上的地表粗糙度表征地表与大气的相互作用，反 映地表对风速的消减作用以及对风沙活动的影响，已被广泛应用于表征各种地表 类型(如沙地，植被、冰雪面，海洋) 的空气动力学性质。 光滑地表空气动力学粗糙度z 的确定，通常是以风速对数分布规律为依据， 0 从风速廓线理论推算得到，风速廓线随高度的分布函数为：