Disponible avec une licence Spatial Analyst.
L’outil Rayonnement solaire du raster calcule le rayonnement solaire (insolation) entrant de chaque cellule raster d’un modèle numérique de surface pour la Terre ou la Lune.
L’outil calcule la quantité de rayonnement solaire reçue par chaque cellule d’une surface raster pour la Terre ou la Lune. La valeur de chaque cellule du raster en sortie principal indique la quantité totale d’énergie de rayonnement solaire reçue par unité de surface sur une période donnée, mesurée en kilowatts-heures par mètre carré (kWh/m2). Les résultats de cet outil comprennent notamment le raster de rayonnement diffus, direct et total, ainsi que la durée du rayonnement solaire direct entrant exprimée en heures. Les résultats sont utilisés pour produire des cartes du rayonnement solaire de toute une région géographique.
La topographie de la surface en entrée détermine la variabilité de la valeur du rayonnement en sortie. L’élévation, l’orientation (pente et exposition) et les ombres projetées par les entités topographiques ont toutes une incidence sur la quantité de rayonnement reçue à différents endroits. Pour incorporer les effets des bâtiments ou d’autres objets tels que des arbres, des lignes électriques ou des éoliennes, ils doivent faire partie de la surface en entrée. Par exemple, une surface créée à partir d’un lidar peut comprendre des bâtiments et de la végétation. L’outil prend en compte les effets atmosphériques, l’élévation, la déclivité et la direction, ainsi que les décalages journaliers et saisonniers de l’angle du soleil et les effets des ombres projetées par la topographie environnante.
Applications du rayonnement solaire
Les résultats du raster de rayonnement solaire permettent l’intégration avec d’autres applications et données SIG pour tous les autres traitements sur lesquels le soleil a une incidence. Voici des exemples d’applications de ces résultats :
- Calculer le potentiel d’énergie solaire d’un panneau solaire installé sur un toit.
- Utiliser la sortie dans le cadre d’une analyse d’adéquation visant à identifier les meilleurs endroits où implanter une ferme solaire.
- Aider à prévoir la fonte des neiges et l’écoulement en surface dans les régions montagneuses recouvertes de neige.
- Comprendre l’impact des ressources en eau sur l’agriculture et le rendement optimal des cultures.
Calculer le rayonnement solaire
La quantité de rayonnement solaire reçue peut être calculée pour n’importe quel moment (passé, présent ou futur) avec un intervalle maximal d’une année calendaire. La configuration temporelle est spécifiée par les paramètres Date et heure de début et Date et heure de fin, au format UTC (temps universel coordonné). Pour la Terre uniquement, l’heure peut être indiquée en heure standard dans le Fuseau horaire de la zone d’analyse en entrée. Au besoin, les heures peuvent être ajustées à l’heure d’été selon la configuration temporelle. La période temporelle minimale prise en charge pour le calcul est de 0,5 heure pour la Terre et de 2 heures pour la Lune. Les paramètres de temps sont inclusifs. Ainsi, pour effectuer l’analyse d’un jour, le 21 juin 2029 par exemple, définissez l’heure de début comme suit : 21/06/2029 00:00:00 et l’heure de fin comme suit : 21/06/2029 23:59:59.
Pour limiter l’analyse à des zones d’intérêt spécifiques, utilisez le paramètre Masque d’analyse en entrée. Par exemple, pour calculer le rayonnement reçu par les toits d’un bâtiment, appliquez un masque de l’emprise du bâtiment. Cela réduit également la durée d’exécution en ne générant les résultats que pour les cellules définies par la zone du masque. Le masque d’analyse n’affecte pas l’étendue de l’analyse lors de l’exécution de l’outil. Cela signifie que les obstructions des bâtiments adjacents et la topographie environnante en dehors de la zone de masque continuent d’exercer une influence sur les valeurs de rayonnement solaire calculées pour les zones définies.
Paramètres topographiques
L’analyse du rayonnement solaire utilise une exposition et une pente de surface pour ses calculs internes. Par défaut, l’outil Rayonnement solaire du raster calcule ces informations à partir du raster de surface en entrée, mais il est également possible de lui fournir une autre entrée. Le fait d’indiquer des rasters précalculés dans les paramètres Raster de pente en entrée et Raster d’exposition en entrée permet de réduire les temps de calcul et s’avère particulièrement utile pour exécuter l’analyse de manière répétée ou pour analyser une zone plus grande à haute résolution. Les paramètres Distance du voisinage et Utiliser le voisinnage adaptatif sont appliqués lors les rasters de pente ou d’exposition en entrée ne sont pas indiqués. Ces paramètres facultatifs peuvent servir à contrôler la façon dont la variabilité locale dans le paysage à partir du raster de surface en entrée est capturée. Pour plus d’informations sur la Distance du voisinage et le Voisinage adaptatif et leur utilisation, reportez-vous à la rubrique Fonctionnement de l’outil Paramètres de surface.
Calculer le rayonnement solaire pour des intervalles temporels
Par défaut, l’outil calcule une seule valeur d’insolation totale pour l’ensemble de la plage temporelle. Pour calculer plusieurs valeurs de rayonnement pour l’intervalle indiqué et défini par les valeurs des paramètres Unité de l’intervalle temporel et Intervalle temporel, cochez le paramètre Calculer l’insolation pour les intervalles temporels. Le rayonnement total est alors calculé pour chaque intervalle. Aucun n’est exclu ou ne renvoie de valeur partielle. Si aucun rayonnement solaire n’est reçu pour un intervalle temporel, la valeur zéro est renvoyée.
Les intervalles sont calculés en fonction des heures de début et de fin indiquées. Si la durée totale time spécifiée entre l’heure de début et l’heure de fin ne peut pas être divisée de manière égale par l’intervalle temporel, la durée totale est étendue en interne pour atteindre le nombre de tranches horaires requises. Par exemple, si la configuration temporelle est indiquée pour 14 jours en tout avec un intervalle de 3 jours, le nombre d’intervalles est augmenté pour qu’un résultat soit produit pour les jours 13 à 15. Le premier enregistrement correspond toujours à l’heure de début plus l’intervalle (heure0 + intervalle temporel). Les intervalles sont fondés sur l’heure de début indiquée. Par exemple, si la date/heure de début est le 19/1/2023 à 17h UTC et que l’intervalle est de 1 jour, celui-ci est calculé pour 24 heures à partir du 17h et jusqu’à 17h le lendemain, et ainsi de suite jusqu’à la date/heure de fin indiquée.
Explorer les résultats solaires des intervalles temporels
Le résultat de l’analyse des intervalles temporels crée un raster multidimensionnel dans le format raster cloud Esri (.crf) par défaut. Le raster multidimensionnel contient la variable du rayonnement solaire (global_solar_radiation) et une dimension temporelle pour les tranches temporelles ou les intervalles définis. Utilisez la couche raster multidimensionnelle pour explorer la quantité de rayonnement solaire d’une tranche temporelle. L’onglet contextuel Multidimensionnel permet de sélectionner et d’afficher des tranches temporelles, et d’accéder aux outils et aux fonctions de traitement des données raster multidimensionnelles. Utiliser le diagramme de profil temporel pour visualiser et analyser vos données raster multidimensionnelles.
La capture d’écran suivante illustre un exemple de rayonnement solaire reçu par des toits de bâtiment et un graphique de la quantité de rayonnement solaire dans le temps pour trois localisations.
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