Какие измерения понадобятся для расчёта
Начните с проверки исходных измерений. В этой задаче важны высота солнца над горизонтом, ° и азимут солнца, ° от севера. Первое и второе значения берутся из вашей карты, геодезического прибора, журнала наблюдений или выбранной модели; их нельзя механически заменять друг другом только потому, что числа выглядят близкими.
Затем заполните оставшиеся поля: Угол наклона склона, °, Экспозиция склона, ° от севера, Прямая солнечная освещённость на нормальную поверхность, Вт/м², Рассеянная освещённость горизонтали, Вт/м², Коэффициент отражения местности. Учитывает ориентацию и наклон склона, азимут Солнца, прямое и рассеянное излучение, отражение от поверхности. Это полезно, когда необходимо не только вычислить окончательное число, но и проверить промежуточные показатели, сравнить варианты условий и обнаружить неудачное измерение до его использования.
Для примера используйте значения, уже стоящие в форме. Величина «Высота Солнца над горизонтом, °» первоначально равна 38, а «Азимут Солнца, ° от севера» — 160. Эти исходные данные не являются стандартом для любой местности: перед практическим применением замените их измерениями вашего объекта.
На каких соотношениях основан результат
В основу вычислений положено следующее правило: I = DNI·max(0,cosθ)+DHI(1+cosβ)/2 + ρ·GHI(1−cosβ)/2. Формула использует условия именно этой географической задачи. Она определяет связь нескольких величин; результат вычисляется на сервере, где контролируются допустимые значения, деление на ноль и отсутствие конечного решения.
Важную роль играет параметр «Угол наклона склона, °»: изменение этого измерения либо меняет соответствующий итоговый показатель, либо переводит расчёт в иной допустимый режим. Учитывает ориентацию и наклон склона, азимут Солнца, прямое и рассеянное излучение, отражение от поверхности. Для удобства возвращаются несколько связанных результатов, например геометрические параметры, отклонения или промежуточные значения модели.
Если результат отличается от ожидаемого, проверьте систему отсчёта, знак и единицы измерения. Использование неверных исходных данных обычно создаёт гораздо большую ошибку, чем округление промежуточных вычислений. Изотропная модель рассеяния; не учитывает облака, затенение соседним рельефом и атмосферные спектры.
Как проверять и сравнивать результаты
После нажатия «Рассчитать» форма выдаёт отдельные именованные показатели для задачи «Освещённость наклонного склона по положению Солнца». Начните с основного результата, затем посмотрите на связанные значения: они помогают заметить несогласованность исходных величин и уточнить причины расхождения с другим методом.
Чтобы сравнить два варианта, изменяйте по одному исходному значению и повторяйте вычисление. Например, начните с поля «Высота Солнца над горизонтом, °», затем отдельно проверьте влияние поля «Азимут Солнца, ° от севера». Так можно установить, какое наблюдение сильнее всего влияет на искомый географический показатель.
Вычисления проверяют заданные пределы входов. Однако попадание в числовой диапазон не гарантирует, что измерения относятся к одному объекту или времени. Особенно внимательно сверяйте исходную геометрию, местные системы координат и геофизические условия, если они используются в модели. В расчёте «Освещённость наклонного склона по положению Солнца» отдельно проверяется параметр «Коэффициент отражения местности», поэтому его нельзя подставлять в единицах другого измерения.
Допущения и типичные причины ошибки
Изотропная модель рассеяния; не учитывает облака, затенение соседним рельефом и атмосферные спектры. Это ограничение важно: даже технически корректное число может оказаться неприменимым в конкретной полевой задаче, если действительные условия отличаются от предпосылок выбранного уравнения.
Не смешивайте градусы и радианы, метры и километры, истинные и магнитные направления. Если в форме присутствует величина «Угол наклона склона, °», вводите её именно в единицах, обозначенных рядом с полем. Сравнивая результаты с бумажной картой или другой программой, проверьте одинаковость исходных условий.
Практический порядок проверки простой: сначала подтвердите исходные наблюдения, потом сверяйте ожидаемый порядок величины, после этого измените одно число и посмотрите на ответ. Такое сравнение не заменяет профессионального контроля измерений, но позволяет выявить очевидную ошибку записи до дальнейших работ. Для задачи «Освещённость наклонного склона по положению Солнца» основой сопоставления остаётся соотношение: I = DNI·max(0,cosθ)+DHI(1+cosβ)/2 + ρ·GHI(1−cosβ)/2.
Формула расчёта
I = DNI·max(0,cosθ)+DHI(1+cosβ)/2 + ρ·GHI(1−cosβ)/2.
Проверенные примеры
Ввести параметры: Высота Солнца над горизонтом, ° = 38, Азимут Солнца, ° от севера = 160, Угол наклона склона, ° = 28, Экспозиция склона, ° от севера = 170, Прямая солнечная освещённость на нормальную поверхность, Вт/м² = 850, Рассеянная освещённость горизонтали, Вт/м² = 110, Коэффициент отражения местности = 0.2.
Нажмите «Рассчитать» и сравните итоговые показатели; численные значения даны в контрольных примерах.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Сверьте названия полей и единицы измерения, затем введите исходные данные вашей задачи.
- При необходимости измените значения по умолчанию, проверьте применимость указанных ограничений.
- Рассчитайте связанные величины и сравните их с контрольными измерениями или независимыми источниками.