书籍详情
面向复杂地理场景的日照分析模型研究
作者：张富，张丽娟，毛大鹏，宋玮，邱本志 等
出版社：地质出版社
出版时间：2016-07-01
ISBN：9787116093201
定价：¥45.00
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内容简介
日照分析已成为城市发展规划、人居环境评价以及“阳光权”法规实施保障的重要手段，广泛应用于土地评估与利用、建筑规划与设计以及能源发展规划的各项决策中。实际应用中，地形要素与建筑同样对日照产生遮挡影响，并且高度起伏较大的地形对由地理、天文和大气等因素所引起的诸多误差表现出*为显著的放大效应，同时，复杂的地形要素也将明显降低日照分析的计算效率。《面向复杂地理场景的日照分析模型研究》是在国家自然科学基金重点项目“面向地理问题求解的分布式地理建模环境研究”（40730527）和国家自然科学基金项目“复杂地理场景中日照亮度与热辐射分析模型研究”（41101372）课题支持下，以提高日照分析的科学性和真实性为出发点，融合天文和大气多学科知识，从地学研究角度构建出面向复杂地理场景的日照分析模型。模型不仅顾及地球坐标系统、地球形体特征、地心视差及大气折射对日照分析的精度影响，还考虑了复杂地形要素对日照分析的计算效率影响。《面向复杂地理场景的日照分析模型研究》可供从事日照研究的生产、科研和教学人员参考。
作者简介
张富，男，1977年7月出生，博士，博士后，华北水利水电大学讲师。1998毕业于河南大学计算机科学学院，2010年博士毕业于南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室地图学与地理信息系统专业，师从孙九林院士，2013年解放军信息工程大学博士后出站，合作导师为王家耀院士。现任职于华北水利水电大学GIS专业教师，研究方向为智慧城市、城市规划、绿色建筑与太阳新能源应用。曾主持并参与研发信息化项目40余项，发表论文20余篇，主持国家自然科学基金1项，参与国家863项目3项，参与国家自然科学重点基金1项，国家自然科学基金面上项目3项。张富长期从事城市规划、智慧城市、绿色建筑与太阳新能源应用研究，其中“复杂地理场景中日照亮度与热辐射分析模型研究”2011年获得国家自然科学基金（青年基金）项目资助，同年10月，获得虚拟地理环境教育部重点实验室开放基金资助；“顾及地形、气象条件的日照分析模型研究”获得2011年博士后基金资助；“基于监控服务的矢量地理数据安全访问模型研究”获得2012年博士后基金资助；“基于日照时空特征的日照分析优化模型研究”获得河南省教育厅2014年科技成果一等奖；“简化太阳位置算法的对比模型及应用研究”获得河南省教育厅2014年科技论文一等奖；申请并获得软件著作权22项，申请发明专利3项。
目录
第1章 绪论
1．1 研究背景
1．2 国内外研究进展
1．2．1 日照分析基础算法
1．2．2 日照分析计算方法
1．2．3 日照标准及应用
1．2．4 存在的问题
1．3 研究的目标与意义
1．3．1 研究目标
1．3．2 研究意义
1．4 研究内容与组织
1．4．1 研究内容
1．4．2 内容组织
1．5 概念与前提假设
1．5．1 部分概念及术语
1．5．2 前提与假设
第2章 基于地球形体及大气参数的太阳位置算法校正
2．1 日照分析原理
2．1．1 地球绕太阳运行的规律
2．1．2 天球模型
2．1．3 天球坐标系
2．1．4 太阳位置计算公式
2．1．5 日照投影原理
2．2 太阳位置算法的对比与择优选取
2．2．1 NFP-SPA的对比择优
2．2．2 FEP-SPA算法的实现
2．2．3 两类SPA的择优选择
2．3 基于地球形体特征的SPA地心视差逆向校正
2．3．1 地心视差正向校正原理
2．3．2 地心视差逆向校正公式推导
2．3．3 地心视差逆向校正SPA公式
2．4 基于大气参数的SPA蒙气差逆向校正
2．4．1 蒙气差正向校正原理
2．4．2 蒙气差逆向校正微分公式推导
2．4．3 蒙气差逆向校正经验公式拟合
2．5 二次校正后SPA计算精度评价
小结
第3章 基于地物TIN模型的日照时数算法设计
3．1 地物TIN模型的数据结构定义与转换
3．2 地球坐标系统的最佳选择
3．3 基于地球形体参数的日照投影计算公式
3．3．1 日照投影公式推导
3．3．2 公式验证
3．4 日照时数计算方法及流程
3．4．1 日照时数的计算流程
3．4．2 测试点被遮挡的判断方法
3．5 日照时数计算精度评价
小结
第4章 基于日照“时空”特征的有效遮挡地物筛选与数据重构
4．1 基于遮挡高度阈值的有效范围选取原理
4．2 基于日照“时空”特征的有效遮挡地物筛选方法
4．2．1 有效遮挡三维空间区域的确定与表达
4．2．2 基于三维有效遮挡区域简化表达的有效地物筛选
4．3 基于地球形体参数的有效范围选取计算公式
4．3．1 范围选取公式推导
4．3．2 公式验证
4．4 基于时间片索引的有效遮挡地物数据重构
4．4．1 基于时间片索引的地物TIN数据结构定义
4．4．2 基于时间片索引的有效遮挡地物数据重构
4．5 数据重构对计算精度及效率的影响评价
4．5．1 对计算精度的损失评价
4．5．2 对计算效率的影响评价
小结
附录
参考文献
1．1 研究背景
1．2 国内外研究进展
1．2．1 日照分析基础算法
1．2．2 日照分析计算方法
1．2．3 日照标准及应用
1．2．4 存在的问题
1．3 研究的目标与意义
1．3．1 研究目标
1．3．2 研究意义
1．4 研究内容与组织
1．4．1 研究内容
1．4．2 内容组织
1．5 概念与前提假设
1．5．1 部分概念及术语
1．5．2 前提与假设
第2章 基于地球形体及大气参数的太阳位置算法校正
2．1 日照分析原理
2．1．1 地球绕太阳运行的规律
2．1．2 天球模型
2．1．3 天球坐标系
2．1．4 太阳位置计算公式
2．1．5 日照投影原理
2．2 太阳位置算法的对比与择优选取
2．2．1 NFP-SPA的对比择优
2．2．2 FEP-SPA算法的实现
2．2．3 两类SPA的择优选择
2．3 基于地球形体特征的SPA地心视差逆向校正
2．3．1 地心视差正向校正原理
2．3．2 地心视差逆向校正公式推导
2．3．3 地心视差逆向校正SPA公式
2．4 基于大气参数的SPA蒙气差逆向校正
2．4．1 蒙气差正向校正原理
2．4．2 蒙气差逆向校正微分公式推导
2．4．3 蒙气差逆向校正经验公式拟合
2．5 二次校正后SPA计算精度评价
小结
第3章 基于地物TIN模型的日照时数算法设计
3．1 地物TIN模型的数据结构定义与转换
3．2 地球坐标系统的最佳选择
3．3 基于地球形体参数的日照投影计算公式
3．3．1 日照投影公式推导
3．3．2 公式验证
3．4 日照时数计算方法及流程
3．4．1 日照时数的计算流程
3．4．2 测试点被遮挡的判断方法
3．5 日照时数计算精度评价
小结
第4章 基于日照“时空”特征的有效遮挡地物筛选与数据重构
4．1 基于遮挡高度阈值的有效范围选取原理
4．2 基于日照“时空”特征的有效遮挡地物筛选方法
4．2．1 有效遮挡三维空间区域的确定与表达
4．2．2 基于三维有效遮挡区域简化表达的有效地物筛选
4．3 基于地球形体参数的有效范围选取计算公式
4．3．1 范围选取公式推导
4．3．2 公式验证
4．4 基于时间片索引的有效遮挡地物数据重构
4．4．1 基于时间片索引的地物TIN数据结构定义
4．4．2 基于时间片索引的有效遮挡地物数据重构
4．5 数据重构对计算精度及效率的影响评价
4．5．1 对计算精度的损失评价
4．5．2 对计算效率的影响评价
小结
附录
参考文献
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