[發明專利]基于星載SAR的近海岸海上風能資源遙感方法及系統

在審

• 申請號: 201410542837.9
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104268429A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 范開國;于興修;王瑤;傅斌;?？》?/a>
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01S13/90
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所 42212
• 代理人: 丁齊旭

1.一種基于星載SAR的近海岸海上風能資源遙感方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1、對獲取的SAR遙感圖像進行長時間序列SAR海面風速反演處理，以獲取經過網格化處理后每個網格內長時間序列SAR海面風速值以及每個網格內海面風向值；根據每個網格內海面風向值生成風向玫瑰圖；

S2、通過每個網格內長時間序列SAR海面風速值獲得不同海拔高度的海面風速值，并通過極大似然估計法估算每個網格內Weibull分布模型中的尺度因子A和形狀因子k；通過所獲得的尺度因子A和形狀因子k計算不同海拔高度代表風能特征的平均風速值；

S3、計算不同海拔的空氣密度值；通過平均風速值以及不同海拔的空氣密度值計算獲得風能密度值；

S4、根據平均風速值、風能密度值、形狀因子k、尺度因子A和風向玫瑰圖生成不同海拔高度的SAR近岸海上風能資源的遙感結果分布圖，遙感結果分布圖包括平均風速圖、風能密度圖、形狀因子k圖、尺度因子A圖和風向玫瑰圖，并根據遙感結果分布圖獲取近海岸海上區域風能資源的水平空間分布、不同海撥高度的垂直空間分布、季節分布、月份分布特性等宏觀與微觀的時、空特性，給出潛在風電場與潛在風電場風能資源的微觀時、空特性；

S5、分析已建成風電廠單個風機的多時、向高分辨SAR風場空間變化特征和潛在風電場風能資源的細微結構變化，給出潛在風電場的風機空間布設技術參數，結合潛在風電場的風能資源的微觀研究結果，給出潛在風電場的風機布局。

2.如權利要求1所述的基于星載SAR的近海岸海上風能資源遙感方法，其特征在于，所述步驟S1包括如下子步驟：

S11、反演長時間序列的SAR遙感圖像以獲得反演風速數據；

S12、將長時間序列SAR海面風速值與長時間序列的模式數據進行相關性分析，去除臺風數據，保留剩余的反演風速數據；

S13、對保留的反演風速數據進行網格化處理，獲得經過網格化處理后每個網格內長時間序列SAR海面風速值以及每個網格內海面風向值；并根據每個網格內海面風向值生成風向玫瑰圖。

3.如權利要求2所述的基于星載SAR的近海岸海上風能資源遙感方法，其特征在于，所述步驟S2中通過每個網格內長時間序列SAR海面風速值獲得不同海拔高度的海面風速值的公式如下：

其中，V_n和V₁分別為Z_n和Z₁高度處的平均風速，α為平均風速隨著高度變化的切變指數，α的值可選為0.09；

平均風速值的計算公式如下：

其中Γ為伽馬函數，k為形狀因子、A為尺度因子。

4.如權利要求3所述的基于星載SAR的近岸海上風能資源遙感方法，其特征在于，

所述步驟S3中不同海拔的空氣密度值的計算公式如下：

ρ＝(P₀/(Rt))e^(-gz/(Rt))其中P₀為標準平面大氣壓，g為重力加速度，z為現場高度，R為氣體常數，t為溫度值；

風能密度值的計算公式如下：

W‾=12ρ∫0∞V3f(V)dV=0.5ρA3Γ(3k+1),]]>其中ρ為空氣密度值。