برآورد تابش كل لحظه اي طول موج كوتاه خورشيد با استفاده از تصاوير ماهواره اي سنجنده موديس (مطالعه موردي: مناطق مركزي ايران)

Estimation of the instantaneous short wavelength solar radiation using satellite images of MODIS (Case study: Central regions of Iran)

استفاده از انرژي‌هاي نو به ويژه تابش امروزه به عنوان يكي از مهم-ترين منابع توليد انرژي محسوب مي‌شود. لذا مطالعه انرژي خورشيدي از اهميت زيادي برخوردار است. با اين حال كه خورشيد يك منبع عظيم انرژي است، اما برون‌داد انرژي آن در سطح زمين به طور يكسان عمل نمي‌كند، به اين صورت كه ميزان تابش انرژي خورشيدي در نقاط مختلف جهان متغيير بوده و در عرض‌هاي جغرافيايي پايين بيشتر است. بنابراين شناخت مكان‌هاي مناسب جهت بكارگيري انرژي خورشيدي الزامي مي‌باشد. بهترين و دقيق ترين روش براي اندازه‌گيري اين پارامتر استفاده از دستگاه‌هاي تابش‌سنجي مي‌باشد، اما امكان استفاده از اين ايستگاه‌ها به دليل شرايط مختلف طبيعي و اقتصادي وجود ندارد. از طرف ديگر اين دستگاه ها مقدار تابش را به صوت نقطه‌اي تا شعاع محدودي برآورد مي‌كنند. در سال‌هاي اخير با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي تا حدودي اين مشكلات برطرف گرديده است. لذا در اين تحقيق با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي سنجنده موديس و با استفاده از روش تبديل آلبدوي باريك باند به پهن باند، ميزان تابش كل لحظه‌اي موج كوتاه خورشيدي در مناطق مركزي ايران متشكل از استان هاي قم، اصفهان، تهران و سمنان برآورد شده است. به منظور تحليل نتايج به دست آمده از سه شاخص آماري ضريب تبيين، جذر ميانگين مربع خطا و مقدار متوسط خطا استفاده شد. در نهايت ميزان جذر ميانگين مربع خطا حدود 42 وات بر متر مربع و ميزان متوسط خطا در حدود 75/40 وات بر متر مربع به دست آمد كه بيانگر دقت بالاي روش مورد استفاده در برآورد تابش مي‌باشد.

Using renewable energy, particularly solar radiation is considered today as one of the most important energy sources. Therefore the study of solar energy is very important. Although the sun is a great source of energy, but the energy output at ground level does not act alike, so that the amount of solar radiation in different parts of the world is changing and it is high in low latitudes. Thus, identifying appropriate locations for implementation of solar energy is necessary. The best and most accurate way to measure this parameter is using devices that measure radiation in stations, but because of natural, economic conditions and other conditions we cannot use them On the other hand, these devices have a limited radius of point measurements. So, in recent years using satellite images these problems have been resolved partially. Therefore, in this study using satellite images of MODIS sensor and narrow band to broadband albedo conversion method, the instantaneous short-wave solar radiation in the central Iranian province of Qom, Isfahan, Tehran and Semnan was estimated. To analyze the results of the coefficient of determination (R2) root mean square error (RMSe) and the mean average error (MAE) was used. Consequently the rate of RMSE was about 42 watts per square meter and MAE rate was about 40.75 watts per square meter indicating the high accuracy of the method used to estimate radiation.