华东地区月均日辐射总量实测值和估测值的比较

对于每一个站点来说，所有模型得到的决定系数都很相近。模型之间决定系数相差最大的站点在南京，差值为0.03405。MRE、MBE、RMSE的值均较小，这与决定系数较高是相一致的。所有模型对上海和南京的总辐射量估计均略偏高。相反的，杭州地区的估计较高。应该指出的是，过高或者过低估计的程度均较小。杭州地区的MRE值大于上海和南京。三个地区应用的所有模型中，有的模型的MRE值较低，有的模型MBE值较低，有的是RMSE值较低。没有一个模型的MRE、MBE、RMSE值均较低。从决定系数、MRE、MBE、RMSE值综合来看的话，二次模型是相对最优的。

表3 华东地区三站点不同模型拟合的系数

Table 3 Correlation coefficients of five models at three stations in East China

站点

模型

a

b

c

R2

n

上海

模型1: 线性模型

0.16594

0.52671

0.82259

480

模型2: 二次函数模型

0.15215

0.59138

-0.07019

0.82315

480

模型3: 线性对数模型

0.21700

0.46372

0.06234

0.82335

480

模型4: 对数模型

0.58488

0.49972

0.79826

480

模型5: 幂函数模型

-0.43914

0.5763

0.82082

480

南京

模型1: 线性模型

0.12906

0.57975

0.74743

476

模型2: 二次函数模型

0.13027

0.57425

0.00588

0.74743

476

模型3: 线性对数模型

0.12793

0.58116

-0.00136

0.74743

476

模型4: 对数模型

0.59489

0.56618

0.72338

476

模型5: 幂函数模型

-0.40302

0.66582

0.74486

476

杭州

模型1: 线性模型

0.12264

0.56534

0.76599

468

模型2: 二次函数模型

0.11683

0.59479

-0.03380

0.76611

468

模型3: 线性对数模型

0.13776

0.54651

0.01805

0.76619

468

模型4: 对数模型

0.55545

0.48935

0.73214

468

模型5: 幂函数模型

-0.44721

0.64892

0.76321

468

表4 不同模型统计参数MRE，RMSE和MBE的值

Table 4 Statistical test for comparing the models

站点

模型

MRE

MBE

RMSE

上海

模型1: 线性模型

-0.68454

0.019004

0.984062

模型2: 二次函数模型

-0.66914

0.018545

0.982206

模型3: 线性对数模型

-0.66046

0.018554

0.981568

模型4: 对数模型

-0.62740

0.017163

1.039748

模型5: 幂函数模型

-0.60786

0.017049

0.987396

南京

模型1: 线性模型

-0.87096

0.004451

1.228911

模型2: 二次函数模型

-0.87240

0.004429

1.228956

模型3: 线性对数模型

-0.87014

0.004338

1.228931

模型4: 对数模型

-0.84193

0.012244

1.275668

模型5: 幂函数模型

-0.79579

0.004479

1.232431

杭州

模型1: 线性模型

-1.49709

-0.02439

1.339173

模型2: 二次函数模型

-1.48387

-0.02423

1.338093

模型3: 线性对数模型

-1.47119

-0.02460

1.338058

模型4: 对数模型

-1.36848

-0.02312

1.414531

模型5: 幂函数模型

-1.30911

-0.02787

1.340790

图1 S/S0和G/G0二次函数非线性拟合

Fig.1 Nonlinear fitting of S/S0 and G/G0 based on model 2 (Quadratic) at Shanghai, Nanjing and Hangzhou stations. Plot: measured value, Line: Nonlinear fitting value

图2 测量与二次函数模型估算的月平均日辐射总量对比

Fig.2 Comparison of estimated and measured monthly average daily global radiation based on model 2 (Quadratic) at Shanghai, Nanjing and Hangzhou stations

图1给出了S/S0和G/G0的非线性拟合关系。图2给出基于二次模型计算的上海、南京、杭州地区月均日辐射总量实测值和估测值的对比情况。图1和图2的结果显示：上海、南京、杭州地区S/S0和G/G0都具有很好的相关性，且月均日辐射总量的实测值和估测值的一致性也很好，较均匀地分布在1:1线两边。

4.结论

运用五种经验模型对水平面上月均每日总辐射进行估测。当利用使用相对日照时数的回归模型时，所有模型对总辐射的估测都非常好。此次研究中，测定值和估测值之间的相关性都很显著，而且所有模型都适合在与华东地区有相同气候条件下的区域使用。总体而言，二次模型对水平面上月均每日辐射总量的估测效果最好。方程式列出如下：

G/G0=0.15215+0.59138(S/S0)-0.07019(S/S0)2 （上海）

 2/3   首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页