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Since it was first studied in 1980, solar energy analysis model for geographic information systems has been used to determine the approximate spatial distribution of terrain. However, the spatial pattern was not able to be grasped in 3D (three-dimensional) space with low accuracy due to the limitation of input data. Because of computational efficiency, using a constant value for the brightness of the sky caused the simulation results to be less reliable especially when the slope is high or buildings are crowded around. For the above reasons, this study proposed a model that predicts solar energy of vertical surfaces of buildings with four stages below. Firstly, CIE (Commission Internationale de l’Eclairage) luminance distribution model was used to calculate the brightness distribution of the sky using NREL (National Renewable Energy Laboratory) solar tracking algorithm. Secondly, we suggested a method of calculating the shadow effect using ray tracing. Thirdly, LOD (Level of Detail) 3 of 3D spatial data was used as input data for analysis. Lastly, the accuracy was evaluated based on the atmospheric radiation data collected through the ground observation equipment in Daejeon, South Korea. As a result of evaluating the accuracy, NMBE was 5.14%, RMSE 11.12, and CVRMSE 7.09%.
목차
Abstract
1. Introduction
2. Overview
3. Methodology
4. Results of the Model
5. Conclusion
References
참고문헌 (24)
참고문헌 신청
Choi, W.S., Song, A.R., and Kim, Y. (2015), Solar irradiance estimation in Korea by using modified heliosat-II method and COMS-MI imagery, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol. 33, No. 5, pp. 463?472. (in Korean with English abstract)
Erdelyi, R., Wang, Y., Guo, W., Hanna, E., and Colantuono, G. (2014), Three-dimensional SOlar RAdiation Model (SORAM) and its application to 3-D urban planning, Solar Energy, Vol. 101, pp. 63?73.
ESRI. (2019), An overview of the Solar Radiation toolset, ESRI web site, https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/tools/spatial-analyst-toolbox/an-overview-of-the-solarradiation-tools.htm (last date accessed: 27 March 2020).
Helios Environmental Modeling Institute. (2000), The Solar Analyst 1.0 User Manual Draft, HEMI LLC., Kansas, United State.
Hofierka, J. and Zlocha, M. (2012), A new 3-D solar radiation model for 3-D city models, Transactions in GIS, Vol. 16, No. 5, pp. 681?690.
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