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太阳高度角

在指定区域内计算太阳高度角,并可输出太阳方位角和日照时长。

功能说明​

太阳高度角为太阳方向与理想地平面的夹角;太阳方位角从正北起顺时针计量。日照时长表示平坦地形上的日照时间,不包含地形投影遮挡。

参数说明​

参数说明必填默认值
输出区域设置坐标系、分辨率、范围及网格对齐方式。是分辨率 [1, 1],对齐选项关闭
年份1950–2050。是空
月份1–12;留空时日期表示一年中的第几天。否空
日期填写月份中的日期;未填写月份时填写年内序号。是空
小时0–24。否12
分钟0–60。否0
秒0–60。否0
使用本地恒星时选择本地恒星时时间方式;与 SOLPOS 的关系见下文。否关闭
不使用 SOLPOS 算法关闭 NREL SOLPOS 算法;关闭后不能计算日照时长。否关闭
输出太阳高度角栅格设置结果保存位置。是空
输出太阳方位角栅格设置可选结果保存位置。否空
输出日照时长栅格设置可选结果保存位置。否空

输出结果​

高度角和方位角单位为度,日照时长单位为小时。各输出是独立栅格,范围与像元网格受输出区域设置影响。

如何选择时间方式和输出​

计算当天日照时长:保持“使用本地恒星时”和“不使用 SOLPOS 算法”均关闭,填写日期,并指定日照时长输出。日照时长反映该日期的平坦地形日照时间,不是所填时刻的累计日照,也不因时区表示方式改变而改变;它不考虑地形投射阴影。当前界面还要求填写太阳高度角输出,该高度角对应输入时间的格林尼治标准时间,不应与当地民用时间或本地恒星时混淆。

按本地恒星时计算指定时刻的太阳高度角或方位角:GRASS 原生实现要求同时启用“使用本地恒星时”和“不使用 SOLPOS 算法”;只启用前者而保留 SOLPOS 时,GRASS 会将时间按格林尼治标准时间解释。关闭 SOLPOS 后不能同时请求日照时长。

当前工具限制

当前工具即使不填写日照时长输出路径,底层仍可能请求日照时长。因此同时启用上述两个选项时可能报错,无法得到本地恒星时结果。不要将开启 SOLPOS 后得到的格林尼治时间结果当作本地恒星时结果。

使用步骤​

  1. 打开【计算工具箱】→【GRASS GIS】→【栅格工具】→【太阳分析】→【栅格处理(SUNHOURS)】。
  2. 设置输出区域、日期及时间,选择所需输出并运行。

使用示例​

示例项目 grass-太阳高度角 使用平山样区范围设置 EPSG:3857 输出区域和 100 米分辨率,日期为 2025 年 6 月 21 日,小时为 6,分钟和秒均为 0。保持“使用本地恒星时”和“不使用 SOLPOS 算法”关闭,指定太阳高度角和日照时长输出。

得到的 sunhours_20250621_duration_97acba02.tif 为 180 × 159 像元的当天日照时长栅格,项目统计范围约为 14.66–14.67 小时。必填的高度角输出 sunhours_20250621_0600_gmt_elevation_97acba02.tif 的项目统计范围约为 64.98°–65.15°,对应格林尼治标准时间 6:00,不是本地恒星时 6:00 的结果。

注意事项​

  • 使用时间相关结果前,应核对时间基准;不要将格林尼治时间、本地恒星时和当地民用时间混用。
  • 日照时长计算需要 SOLPOS 算法;如需考虑地形遮挡对日照的影响,可使用太阳辐射计算工具的日照时长输出。
  • 输出区域的分辨率越细,计算量越大;网格对齐可能调整实际范围。

技术参考​

GRASS GIS 原生模块 r.sunhours。