庞大的建筑能耗使得建筑节能势在必行,在建筑节能的设计和评价中都需要进行建筑能耗模拟,太阳辐射量是进行模拟的至关重要的气象数据。以前在进行建筑能耗模拟时,所用的太阳辐射数据大都来自国外,而气象数据的地域性特别强,所以这些数据不适用于我国的建筑能耗模拟。国内进行太阳辐射测量的时间短,地区少,导致得到的辐射数据质量较差。因此,研究我国的太阳辐射数据具有重要意义。 本文以全国各地208个基本气象台站1971—2000年间气象数据为基准,提出以晴空指数、纬度和海拔三个因素为综合依据,使用区域划分方法对我国太阳辐射进行空间分布规律研究。在得到太阳辐射分布之后,使用可视化技术展现了太阳辐射的空间分布状况。 为了计算晴空指数需要使用太阳总辐射量,但是在208个基本气象台站中只有120个台站具有实测的太阳总辐射量。为了计算其他88个台站的晴空指数,论文对计算太阳总辐射量的日照模型和空间插值方法进行了对比试验,论述了两种方法的优缺点和各自的适用场合,得到日照模型具有更高准确度的结论。之后使用日照模型计算了没有实测值的88个台站的晴空指数。接着使用离差平方(Ward)聚类分析方法对208个台站进行区域划分,通过对分区结果分析,表明该分区接近真实的太阳辐射分布。 得到的分区结果是以数字格式存储,结果抽象使用不便。论文根据可视化技术原理,应用可视化的纹理技术,使用可视化平台VTK构造了一个太阳辐射分区可视化系统。该系统能够直接读取太阳辐射分区结果,然后在全国地图上,以颜色标注区域的形式表现分区结果。经过可视化后的分区结果直观清晰,能够得到较好地应用。可是化也是对分区结果的一种检验方式,证明了文中分区结果的有效性。