地信學(xué)院 畢業(yè)論文基本格式模版.doc

本 科 生 畢 業(yè) 論 文（或設(shè)計(jì)）根據(jù)實(shí)際情況，選擇“論文”或“設(shè)計(jì)”。（申請(qǐng)學(xué)士學(xué)位）頁邊距為上2.8 cm，下2.5 cm，左2.5 cm，右2.5 cm。正文字?jǐn)?shù)原則上文不少于6000字。論文題目 基于DEM的太陽輻射模擬計(jì)算楷體_GB2312，三號(hào)。如題目較長，可兩行書寫，左端直線對(duì)齊。 作者姓名 苑武月 所學(xué)專業(yè)名稱 地理信息系統(tǒng) 指導(dǎo)教師 王 春 年 月 日學(xué) 生： （簽字）學(xué) 號(hào)：論文答辯日期： 年 月 日指 導(dǎo) 教 師 ： （簽字）手寫目 錄黑體四號(hào)，單倍行距摘要1Abstract11 引言21.1 選題背景與依據(jù)21.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展21.3 論文組織32 研究基礎(chǔ)與方法32.1 研究基本概念介紹32.2 研究內(nèi)容與技術(shù)流程42.3 數(shù)據(jù)前期準(zhǔn)備43 原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)63.1 基于DEM太陽輻射計(jì)算原理63.1.1 太陽直接輻射63.1.2 天空散射輻射73.1.3 總輻射83.1.4 原理流程83.2 原型系統(tǒng)功能設(shè)置及實(shí)現(xiàn)103.2.1原型系統(tǒng)功能設(shè)置103.2.2 原型系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)113.2.3 主要功能代碼實(shí)現(xiàn)123.3 小結(jié)144 原型系統(tǒng)測試144.1 實(shí)驗(yàn)樣區(qū)概況144.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析154.3小結(jié)155 結(jié)論與討論165.1 主要成果165.2 研究展望17參考文獻(xiàn)17致 謝18附 錄：關(guān)鍵程序代碼19宋體五號(hào)，單倍行距滁州學(xué)院本科畢業(yè)論文基于DEM的太陽輻射模擬計(jì)算黑體三號(hào)，單倍行距摘要：黑體四號(hào)，加粗太陽輻射是決定地區(qū)小氣候的主導(dǎo)因素。由于復(fù)雜的地形條件使得太陽輻射狀況產(chǎn)生很大的差異，數(shù)字高程模型（DEM）的提出，為微觀地域尺度光熱資源的計(jì)算提供了條件。本文基于DEM構(gòu)建光熱資源模擬所需的多項(xiàng)地形要素，輔以ArcGIS空間分析模塊方法，研究基于滁州市DEM太陽輻射模擬模型，進(jìn)而采用Delphi4.0 語言進(jìn)行模型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)模型功能，最后與ArcGIS中計(jì)算的太陽輻射進(jìn)行比較檢驗(yàn)，為農(nóng)作物優(yōu)生區(qū)區(qū)劃分析提供參考。宋體五號(hào)，行距20磅關(guān)鍵詞：數(shù)字高程模型；太陽輻射；模擬；原型系統(tǒng)同上（用分號(hào)隔開） DEM Based Simulation on Solar RadiationTimes New Roman，三號(hào)，加粗，單倍行距Abstract：Times New Roman，四號(hào)，加粗Solar radiation plays an important role in microclimate in mountain areas. The distribution of solar radiant quantity is various due to the complex terrain condition of rough country. With the use of digital elevation models the simulation of solar radiation in micro-terrain could be realized. Through calculating necessary topographic factors, assisted by ArcGIS spatial analysis, this paper calculates the total solar radiation based on Chuzhou DEM. Then using Delphi4.0 language designs and implements model function. Finally, using ArcGIS solar radiation tool comparison and validation of total radiation and providing significant reference for the research of agricultural programming.Times New Roman，五號(hào)，行距20磅Key words：Digital Elevation Models; Solar Radiation; Simulation; Prototype system同上- 1 -滁州學(xué)院本科畢業(yè)論文1 引言黑體，小三，1.5倍行距，段前段后5磅1.1 選題背景與依據(jù)黑體，四號(hào)，1.5倍行距，段前段后5磅太陽輻射是地表熱量的主要來源，影響著溫度、降水等的空間分布，是決定區(qū)域小氣候的重要因素。影響山區(qū)的太陽輻射條件可歸納為以下三個(gè)問題：一是坡度；二是坡向；三是周圍地形因子的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使得對(duì)日照資源的模擬更加便利。本論文以滁州市為例從日照時(shí)數(shù)、總輻射以及相關(guān)尺度DEM模擬結(jié)果的適應(yīng)性等三方面進(jìn)行試驗(yàn)并對(duì)地域分布規(guī)律進(jìn)行分析，得出太陽輻射理論值，然后利用RS檢核和修正理論計(jì)算值，所得結(jié)果為滁州市農(nóng)業(yè)區(qū)劃提供精度高、空間性更強(qiáng)的區(qū)域總輻射及空間分布規(guī)律，為農(nóng)業(yè)資源評(píng)價(jià)提供依據(jù)，也為研究滁州瑯琊山太陽輻射和溫度的差異與植物生長條件之間的關(guān)系，選擇何種最佳生長物提供決策參考，以實(shí)現(xiàn)最佳的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)綜合效益，更為加強(qiáng)滁州市地區(qū)太陽能的有效利用和開辟新能源道路提供理論依據(jù)。宋體，五號(hào)，20磅行距。首行縮進(jìn)2字符。2 研究基礎(chǔ)與方法2.3 數(shù)據(jù)前期準(zhǔn)備本論文用的是滁州市1：10000的DEM數(shù)據(jù)，根據(jù)上面流程圖可知，坡度、坡向以及地形遮蔽信息是進(jìn)行整個(gè)論文研究的基礎(chǔ)，因此，這些信息的提取是論文前期工作的關(guān)鍵，下面是提取結(jié)果：圖2-2坡度信息圖2-3坡向信息圖2-4地形遮蔽信息圖上文字及圖名黑體，小五。表格形式插入圖片，表格無邊框。插入圖表應(yīng)注意緊湊性。需要說明的是，地形遮蔽信息依時(shí)間的變化而有所不同，也就是說，每一時(shí)刻太陽高度角都是不同的，對(duì)地物的照射所引起的遮蔽也是不同的，圖2-4只是提取太陽高度角為15時(shí)的地形遮蔽信息，僅此用來描述研究過程。- 10 -3 原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1 基于DEM太陽輻射計(jì)算原理3.1.1 太陽直接輻射黑體，小四，1.5倍行距，段前段后5磅（1）地球軌道修正因子公式用公式編輯器書寫。單倍行距。式中稱日角，即= 。（2）太陽赤緯式中稱日角，即= 。（3）太陽日出日末時(shí)角式中代表太陽日末時(shí)角，代表日出時(shí)角（日出為負(fù)，日落為正12）。為太陽赤緯，為地理緯度（以滁州市地理緯度32.33為準(zhǔn)）。（4）天文日輻射量模型式中，T為日長，n為可照時(shí)角的離散數(shù)目，經(jīng)驗(yàn)值n=36。和為微分時(shí)段內(nèi)的日出和日沒時(shí)角。（5）太陽直接輻射模型公式序號(hào)按章編排，并在公式后靠頁面右邊線標(biāo)注，如第1章第一個(gè)公式序號(hào)為“（1-1）” （3-5）其中，為日照百分率，a，b為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。這里取a=0.285，b=0.327。3.2 原型系統(tǒng)功能設(shè)置及實(shí)現(xiàn)各層次標(biāo)題不得置于頁面的最后一行（孤行）3.2.1主要功能代碼實(shí)現(xiàn)本次模擬的時(shí)間為2011年3月21日，利用求太陽直接輻射的公式，得到如下結(jié)果圖：圖3-6 太陽直接輻射模擬圖圖表居中顯示，其中文字黑體小五，如用表格插入圖片，請(qǐng)注意無表格邊框從圖上可以看到，從冷色調(diào)的藍(lán)色到暖色調(diào)的紅色，輻射量逐漸增大，分布具有明顯的地形分布特征，主要表現(xiàn)在不同坡向上，即太陽直接輻射在南坡大、北坡小。3.3 小結(jié)本章主要介紹的是基于DEM太陽輻射模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。分為兩大塊：一塊介紹實(shí)驗(yàn)原理及流程，一塊介紹原型系統(tǒng)功能設(shè)置及實(shí)現(xiàn)。論文設(shè)計(jì)開發(fā)的原型系統(tǒng)通過相關(guān)太陽輻射的計(jì)算原理，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了太陽直接輻射模擬、天空散射輻射模擬以及總輻射的模擬。結(jié)果顯示，直接輻射表現(xiàn)為南坡大、北坡小，東、西坡相當(dāng)?shù)奶攸c(diǎn)；散射輻射表現(xiàn)為山脊大、山谷小的特點(diǎn)；總輻射綜合直接輻射和散射輻射的特點(diǎn)，表現(xiàn)為南坡大、北坡小；山脊大、山谷小的特點(diǎn)。4 原型系統(tǒng)測試4.1 實(shí)驗(yàn)樣區(qū)概況論文以滁州市為例，其基本概況如下：滁州市位于北緯3151一3313、東經(jīng)11709一11913之間，地處江淮之間丘陵地帶，為北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，溫暖濕潤，氣候特征可概括為：冬季寒冷少雨，春季冷暖多變，夏季炎熱多雨，秋季晴朗氣爽。全市年平均氣溫15.4，年平均最高氣溫20.1，年平均最低氣溫11.4，年平均降水量1035.5毫米。梅雨期長23天。年日照總時(shí)數(shù)2073.4小時(shí)。初霜為11月4日，終霜為3月30日，年無霜期210天。滁州市域跨長江、淮河兩大流域，全市地貌大致可分為丘陵區(qū)、崗地區(qū)和平原區(qū)三大類型，地勢(shì)西高東低，全市最高峰為南譙區(qū)境內(nèi)的北將軍嶺，海拔399.2米，圍繞丘陵分布的平臺(tái)和波狀起伏地帶，構(gòu)成崗地區(qū)，滁河、淮河沿岸和女山湖、高郵湖的濱湖地帶是主要的平原區(qū)。4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果是基于AE開發(fā)系統(tǒng)得出的，其實(shí)為了增強(qiáng)對(duì)地理科學(xué)研究的支持，ArcGIS自9.2版本問世后，又增加了一些新工具和新方法，除了地理統(tǒng)計(jì)、高級(jí)網(wǎng)絡(luò)、建模等工具以外，還有對(duì)太陽輻射的計(jì)算，即Solar Radiation工具模塊，下面是對(duì)這兩種方法計(jì)算結(jié)果的比較分析。圖4-1 系統(tǒng)模擬的太陽輻射圖圖4-2 ArcGIS里模擬的太陽輻射圖由圖4-1和圖4-2可以看出，從冷色調(diào)的深藍(lán)色到暖色調(diào)的紅色，輻射量都是逐漸增大的，且具有很強(qiáng)的地形規(guī)律性，總體上說，輻射值山脊大，山谷?。魂柶麓?，陰坡小。4.3 小結(jié)本章主要介紹了兩方面內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)樣區(qū)概況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)樣區(qū)以滁州市為例，分別從地理位置、氣候、地形、氣溫、降水、日照時(shí)數(shù)等方面對(duì)滁州市作了簡要的說明，因?yàn)樗鼈兌际怯绊懱栞椛涞囊蛩兀晕覀冊(cè)诒容^之前應(yīng)該對(duì)滁州市相關(guān)情況有個(gè)大致的了解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析中通過比較，我們知道兩種方法都能得到模擬結(jié)果。不同的是原型系統(tǒng)考慮的因子多，模擬的太陽輻射結(jié)果更精確，而在ArcGIS中直接模擬的太陽輻射結(jié)果則更方便快捷些，因此在具體運(yùn)用中我們應(yīng)該考慮實(shí)際需要選擇合適的方法。表格格式。正常使用三線表。表4-1 2002年社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素集初值化結(jié)果地區(qū)人口土地面積GDP年降水量耕地面積除澇面積水庫數(shù)人口密度人均GDP合肥市1.001.001.001.001.001.001.001.001.00淮北市0.450.390.290.620.535.880.011.160.64亳州市20.691.9619.300.000.990.35宿州市1.311.390.500.621.9816.670.140.940.38蚌埠市0.770.840.460.811.1310.450.070.910.60阜陽市2.001.390.510.952.2820.100.001.440.25淮南市0.470.300.370.870.394.430.011.550.78滁州市0.961.990.680.851.583.451.790.480.71六安市 1.492.560.481.231.699.741.920.580.325 結(jié)論與討論5.1 主要成果（1）山區(qū)的太陽輻射具有明顯的地域分異規(guī)律。直接輻射表現(xiàn)為南坡大、北坡小，東、西坡相當(dāng)?shù)奶攸c(diǎn)；散射輻射表現(xiàn)為山脊大、山谷小的特點(diǎn)；直接輻射和散射輻射在數(shù)量上也基本相當(dāng)，都約占總輻射的一半左右?？傒椛渚C合直接輻射和散射輻射的特點(diǎn)，表現(xiàn)為南坡大、北坡?。簧郊勾?、山谷小，以及隨著坡度的增加有先增大后減小的特點(diǎn)。（2）模擬的結(jié)果不但可以獲得數(shù)量值，而且可以有效地反映太陽輻射的空間分異規(guī)律。此模擬方法通用性很強(qiáng)，原則上適用于任何起伏地形中，且相關(guān)氣象資料越充足，模擬結(jié)果越準(zhǔn)確。5.2 研究展望（1）從計(jì)算效率上講，本文計(jì)算的是地面接收到的太陽總輻射，而實(shí)際決定地表溫度的是地面凈輻射量的大小，需要考慮地面反射，大氣逆輻射，地面長波輻射等。本實(shí)驗(yàn)是基于Delphi語言開發(fā)的小系統(tǒng)，考慮到在實(shí)際運(yùn)用中的效率問題，還需要將系統(tǒng)進(jìn)一步完善。（2）從計(jì)算精度上講，太陽直接輻射不僅與太陽高度角和大氣透明度狀況有關(guān)，還應(yīng)結(jié)合它在遙感中的模擬情況，通過比較分析從而得到更精確的模擬結(jié)果。由于缺乏滁州市遙感方面的資料，本研究結(jié)果精度還需進(jìn)一步提高。倘若精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就可以為各種專題研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，加強(qiáng)它在農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)區(qū)劃、精細(xì)農(nóng)業(yè)、太陽能利用，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等方面的應(yīng)用，發(fā)揮其價(jià)值。參考文獻(xiàn)黑體小三，單倍行距，段前段后5磅1 傅抱璞,虞靜明,盧其堯.山地氣候資源與開發(fā)利用M.南京:南京大學(xué)出版社,1996.2 李占清,翁篤明.丘陵山地總輻射的計(jì)算模式J.氣象學(xué)報(bào),1988,46(4):461-468.3 曾新.高校社科學(xué)報(bào)功能異化值得關(guān)注EB/OL.2012-5-3./ 4759.aspx4 張宇軍.基于DEM骨架特征點(diǎn)線的地貌自動(dòng)綜合研究D.西安:西北大學(xué),2008.5 Acharya B,Chaturvedi A.1997.Digital terrain model: elevation extraction and accuracy assessment.Journal os Surveying Engineering,5:71-76.參考文獻(xiàn)不少于10篇，其中外文文獻(xiàn)不少于2篇。致 謝黑體小三，單倍行距，段前段后5磅畢業(yè)論文終于完成了，四年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而對(duì)于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)。四年的求學(xué)生涯在師長、親人朋友的陪伴下，走得太快太匆忙。離別之際，心中有太多的不舍，那么多可愛的人值得我去感謝。首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師王春老師，他淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，誨人不倦的高尚師德，平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。論文從選題到完成，每一步都是在老師的耐心指導(dǎo)下完成的，占用了老師不少的工作和休息時(shí)間，在此謹(jǐn)向王老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！其次，也要感謝班主任李軍利老師，感謝他對(duì)我們?nèi)粘Ｉ詈蛯W(xué)習(xí)無微不至的關(guān)懷，四年里為學(xué)生為班級(jí)付出的心血我們不會(huì)忘記！感謝國土系其他老師，雖然他們沒有直接參與我的論文指導(dǎo)，但在開題時(shí)也給我提供了不少的意見，提出了一系列可行性建議，在此向他們表示深深的感謝！最后，感謝陪我走過大學(xué)四年的各位同學(xué)，在我遇到困難的時(shí)候，是你們無私的幫助讓我渡過難關(guān)，我祝愿你們前程似錦！還要感謝我的父母、家人和男友，他們對(duì)我始終如一的關(guān)愛和支持是我在人生道路上不斷前行的強(qiáng)大動(dòng)力，我祝愿他們永遠(yuǎn)健康快樂！凌亂的記憶變作凌亂的文字，要感謝的人還有很多很多，在這里，我只能對(duì)你們說，謝謝！ 祝你們幸?？鞓贰⑹聵I(yè)有成！附 錄：關(guān)鍵程序代碼class CxSunTime單倍行距，小五字號(hào)，注意格式要整齊易讀。 int Daydata; double Declination,Earthorbit,Sunset_angle,Latitude,DayHour,Slope,Aspect,Sunlight,Cloudness; double Sum_cloudness, Low_cloudness; public CxSunTime(int daydata,double latitude,double dayhour,double slope,double aspect,double sunlight,double sum_cloudness,double low_cloudness) Daydata = daydata;/當(dāng)?shù)胤e日 Latitude = latitude;/當(dāng)?shù)鼐暥?DayHour = dayhour;/日長小時(shí)數(shù) Slope = slope;/當(dāng)?shù)仄骄露?Aspect = aspect;/當(dāng)?shù)仄骄孪?Sunlight = sunlight;/當(dāng)?shù)厝照瞻俜致?Sum_cloudness = sum_cloudness;/當(dāng)?shù)乜傇屏?Low_cloudness = low_cloudness;/當(dāng)?shù)氐驮屏?/計(jì)算太陽天文日輻射量 public double sun_radiation() /計(jì)算日角 int t = Daydata-1; double suncorner= 2 * Math.PI * t / 365.2422; /計(jì)算地球軌道修正因子 Earthorbit = 1.000109 + 0.033494 * Math.Cos(suncorner) + 0.001472 * Math.Sin(suncorner) + 0.00768 * Math.Cos(2 * suncorner) + 0.000079 * Math.Sin(2 * suncorner); /計(jì)算赤緯 Declination = 0.006894 - 0.399512 * Math.Cos(suncorner) + 0.072075 * Math.Sin(suncorner) - 0.006799 * Math.Cos(2 * suncorner) + 0.00089 * Math.Sin(2 * suncorner); double U = Math.Sin(Latitude) * Math.Cos(Slope) - Math.Cos(Latitude) * Math.Sin(Slope) * Math.Cos(Aspect); double V = Math.Sin(Latitude) * Math.Sin(Slope) * Math.Cos(Aspect) + Math.Cos(Latitude) * Math.Cos(Slope); Sunset_angle =Math.Acos(-Math.Tan(Declination) * Math.Tan(Latitude); double Sunrise_angle = -Sunset_angle; double TheValue=(1367*DayHour*Earthorbit)/2*Math.PI ; double arry = new double36; double sun_radiation_value=0.0; for (int i = 0; i 36; i+) double TheValue2 = i / 36; arryi=TheValue2*(Sunset_angle - Sunrise_angle); sun_radiation_value=sun_radiation_value+(U*Math.Sin(Declination)*arryi+V*Math.Cos(Declination)*(Math.Sin(TheValue2*Sunset_angle)-Math.Sin(TheValue2*Sunrise_angle)-Math.Sin(Slope)*Math.Sin(Aspect)*Math.Cos(Declination)*(Math.Cos(TheValue2*Sunset_angle)-Math.Cos(TheValue2*Sunrise_angle); return TheValue * sun_radiation_value; /計(jì)算太陽直接輻射量 public double result_sun_radiation() double Sun_radiation_value =sun_radiation(); double result_sun_radiation = Sun_radiation_value * (0.285 * Sunlight + 0.327 * Sunlight * Sunlight); return result_sun_radiation; /計(jì)算地形遮蔽度（kd）因子 public double Terrain_shad_degrees() double brry = new double36; double crry = new double36; double TheValue = 1 / Math.Tan(Slope); for (int i = 0; i 36; i+) brryi = (i + 1) / 36)*2*Math.PI; double TheValue1 = Aspect - brryi; (-Math.Cos(TheValue1)/Math.Sqrt(TheValue*TheValue+Math.Cos(TheValue1)*Math.Cos(TheValue1); double Terrain_shad_value; return Terrain_shad_value; /計(jì)算散射輻射 public double Scatter_radiation(double sum_cloudness,double low_cloudness) /計(jì)算云量系數(shù) double Terrain_shad_kd = 90;/Terrain_shad_degrees(); double Cloudness=0.07 * sum_cloudness + 0.03 * low_cloudness; double Cloudness2 = 1 - 0.08 * sum_cloudness - 0.02 * low_cloudness; /計(jì)算平地的天文輻射量 double Ft_radiation = (24 / Math.PI) * 1367 * Earthorbit * (Sunset_angle * Math.Sin(Latitude) * Math.Sin(Declination) + Math.Cos(Lat