1.本发明涉及风力发电
技术领域：
：，具体涉及一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法。
背景技术：
：：2.绘制风图谱是风电场前期开发的关键过程，是评估风资源状况必不可少的一环。为了获得精细化的风图谱，需要建立精细的模型，包括地形模型、粗糙度模型以及风流模型。在现有技术中，在建立地形模型时一般将现场测绘地图与卫星地图拼接，等高线间隔为5米及以下，；粗糙度模型常用的方法是根据地表卫星拍照和现场踏勘情况进行手绘粗糙度，手绘粗糙度耗时较长，精度较差。3.随着风力发电行业的蓬勃发展，风电场建设范围越来越大，对于大型风电场采用上述现有技术通过地形模型、粗糙度模型绘制风图谱耗时较长、精度较差，会对风资源评估的效率和准确性造成影响。4.为了提高风能资源评估的效率和准确性，亟需一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法。技术实现要素：5.针对现有技术存在的不足，本发明提出一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法，以解决对于大型风电场采用现有技术绘制大型风电场风图谱耗时较长、精度较差，会对风资源评估的效率和准确性造成影响的技术问题。6.本发明采用的技术方案如下，第一方面，提供了一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法，7.在第一种可实现方式中，包括以下步骤：8.获取风电场所在区域的土地覆盖分布图；9.根据土地覆盖分布图生成粗糙度地图文件；10.根据粗糙度地图文件，结合风电场测绘地图、风电场地形地图生成风图谱绘制计算模型；11.根据风图谱绘制计算模型，结合测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标绘制风电场风图谱。12.结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，根据土地覆盖分布图生成粗糙度地图文件，包括：13.从土地覆盖分布图中提取多种地形类型的地表粗糙度；14.根据地表粗糙度设置色块配色方案；15.根据色块配色方案对土地覆盖分布图进行色块自动识别，生成粗糙度网格图；16.根据粗糙度网格图生成粗糙度轮廓线，得到多个粗糙度轮廓线矢量文件；17.对多个粗糙度轮廓线矢量文件进行重构；18.使用重构后的多个粗糙度轮廓线矢量文件生成多个地图文件；19.对多个地图文件进行粗糙度赋值后合并为粗糙度地图文件。20.结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，地形类型包括：耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地覆盖、冰川和永久积雪。21.结合第二种可实现方式，在第四种可实现方式中，色块配色方案为rgb色彩模式。22.结合第二种可实现方式，在第五种可实现方式中，根据粗糙度网格图生成粗糙度轮廓线，包括：23.对粗糙度网格图创建区图元；24.将不同的区图元转换成不同线图元；25.根据不同的线图元生成不同的粗糙度轮廓线。26.结合第二种可实现方式，在第六种可实现方式中，对多个粗糙度轮廓线矢量文件进行重构，包括：连接非闭合的断点，删除交点、重合线。27.结合第二种可实现方式，在第七种可实现方式中，在生成多个地图文件之前，对重构后的粗糙度轮廓线矢量文件进行检验，所述检验包括粗糙度轮廓线是否存在交叉点、断点、未闭合的情况。28.结合第一种可实现方式，在第八种可实现方式中，生成风图谱绘制计算模型，包括：29.将风电场测绘地图和风电场地形地图进行拼接，得到地形文件；30.将粗糙度地图文件和地形文件合并，得到风图谱绘制计算模型。31.结合第一种可实现方式，在第九种可实现方式中，绘制风电场风图谱时，使用威布尔分布拟合测风数据，根据风图谱绘制计算模型进行网格划分。32.第二方面，提供了一种电子设备，在第十种可实现方式中，包括：33.一个或多个处理器；34.存储装置，用于存储一个或多个程序；35.当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现第一到第九中任意一种可实现方式提供的风电场风图谱的高精度快速绘制方法。36.由上述技术方案可知，本发明的有益技术效果如下：37.通过自动化色块识别和粗糙度轮廓线自动化生成赋值，得到高精度的粗糙度地图文件和风图谱绘制计算模型，结合测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标，实现高精度风图谱的绘制。解决了大型风电场风图谱绘制耗时较长、精度较差的问题，能提高对风资源评估的效率和准确性。附图说明38.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。39.图1为本发明实施例的风电场风图谱绘制方法流程图；40.图2为风电场风图谱的绘制效果图。具体实施方式41.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。42.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。43.实施例44.本实施例提供了一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法，如图1所示，包括以下步骤：45.s1、获取风电场所在区域的土地覆盖分布图，得到多种地形类型的地表粗糙度46.在具体的实施方式中，根据风电场的预选址位置，从地理信息数据库中(比如globeland30)获取风电场所在区域的土地覆盖分布图。土地覆盖分布图为一粗糙度文件数据。在本实施例中，该粗糙度文件数据覆盖耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地覆盖、冰川和永久积雪，共十种地形类型，每种地形类型对应着不同的地表粗糙度，比如：对于耕地，其地表粗糙度为0.055m。47.s2、根据地形类型的地表粗糙度设置色块配色方案48.为精确、快速的绘制风电场风图谱，需要对土地覆盖分布图进行色块的自动识别。在具体的实施方式中，根据土地覆盖分布图中的十种地形类型的地表粗糙度，来分别设置不同的色块配色方案，色块配色方案选为rgb色彩模式；对于各种地表粗糙度，rgb色彩模式中的r、g、b值可以根据需要进行设定。比如，对于耕地，其地表粗糙度为0.055m，对应的色块配色方案为r＝250，g＝160，b＝255。49.通过本步骤设置色块配色方案，创建一个tables.txt文件，文件里包含了各种地形类型的地表粗糙度所对应的各种rgb色彩模式。50.s3、根据色块配色方案对土地覆盖分布图进行色块自动识别，生成粗糙度网格图51.在具体的实施方式中，使用地图绘制软件(比如globalmapper)，对土地覆盖分布图按照色块配色方案进行色块自动识别。识别后的土地覆盖分布图为一按不同地表粗糙度划为一个、一个小网格的粗糙度网格图。网格的大小根据土地覆盖分布图的原始分辨率确定。52.s4、根据粗糙度网格图生成粗糙度轮廓线，得到多个粗糙度轮廓线矢量文件53.在具体的实施方式中，使用地图绘制软件(比如globalmapper)对粗糙度网格图创建区图元，将相邻网格中具有相同粗糙度的网格作为一个区图元，创建的区图元有多种、多个。再将不同的区图元转换成不同线图元，根据不同的线图元生成不同的粗糙度轮廓线。然后将n种粗糙度轮廓线设定成n种不同颜色的线条，导出n个矢量文件；每一种颜色的粗糙度轮廓线对应1个矢量文件，矢量文件的格式为dxf格式。54.s5、对多个粗糙度轮廓线矢量文件进行重构55.在具体的实施方式中，使用计算机辅助设计绘图软件(比如autocad)，将dxf格式的粗糙度轮廓线矢量文件导入软件，对其中的粗糙度轮廓线进行线条重构，连接非闭合的断点，删除交点、重合线，得到闭合、无交点及断点的粗糙度轮廓线。56.s6、使用重构后的多个粗糙度轮廓线矢量文件生成多个地图文件57.在具体的实施方式中，使用地图编辑软件(比如waspmapeditor)，将n个重构后的粗糙度轮廓线矢量文件(dxf格式)转换为n个地图文件(map格式)。在进行转换前，优选的，对重构后的粗糙度轮廓线矢量文件进行检验，使用地图编辑器软件检验粗糙度轮廓线是否存在交叉点、断点、未闭合的情况，如有则需要重新执行步骤s5，直到检验通过。58.s7、对多个地图文件进行粗糙度赋值后合并为一个粗糙度地图文件59.在具体的实施方式中，用记事本打开地图文件(map格式)，对n个地图文件进行粗糙度赋值。赋值时，记事本中的内容：左边是线外粗糙度值，右边是线内粗糙度值。60.分别对n个地图文件进行粗糙度赋值后，在记事本中将n个地图文件合并成为1个粗糙度地图文件，合并后的粗糙度地图文件格式仍为map格式。61.s8、根据粗糙度地图文件，结合风电场测绘地图、风电场地形地图生成风图谱绘制计算模型62.在具体的实施方式中，风电场测绘地图是通过对风电场所在区域进行现场测绘得到的；风电场地形地图可以从地理信息数据库中获取，比如srtm30m地图就是一种风电场地形地图。63.使用地图绘制软件(比如globalmapper)将风电场测绘地图和风电场地形地图进行拼接，得到建模所需要的地形文件，格式为map格式。然后将通过步骤s7得到的粗糙度地图文件和地形文件合并为一个文件，该文件即为计算输入模型，文件格式仍为map格式。在具体的实施方式中，使用记事本将粗糙度地图文件和地形文件进行合并。64.s9、根据风图谱绘制计算模型，结合测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标绘制风电场风图谱65.在具体的实施方式中，测风数据包括风电场所在区域的风速、风向数据，可通过测风塔实测得到，在绘制风电场风图谱时，使用威布尔分布拟合测风数据。风力发电机组功率曲线由风力发电机组的机型确定，可以根据设计文件获得。风力发电机组机位点坐标根据风电场的建筑设计文件得到。66.在绘制风电场风图谱时，使用风资源分析软件(比如wasp)，根据风图谱绘制计算模型进行网格划分，然后将测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标导入，设置好绘制风图谱的地域范围和网格精度，通过计算生成风电场风图谱。67.在本实施例中，因各个步骤都可以使用软件进行自动化计算，故可以大大提高绘制风电场风图谱的效率。绘制的风电场风图谱如图2所示，经验证总体精度超过90％。68.本实施例的技术方案，通过自动化色块识别和粗糙度轮廓线自动化生成赋值，得到高精度的粗糙度地图文件和风图谱绘制计算模型，结合测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标，实现高精度风图谱的绘制。解决了大型风电场风图谱绘制耗时较长、精度较差的问题，能提高对风资源评估的效率和准确性。69.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。当前第1页12当前第1页12
技术领域：
：，具体涉及一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法。
背景技术：
：：2.绘制风图谱是风电场前期开发的关键过程，是评估风资源状况必不可少的一环。为了获得精细化的风图谱，需要建立精细的模型，包括地形模型、粗糙度模型以及风流模型。在现有技术中，在建立地形模型时一般将现场测绘地图与卫星地图拼接，等高线间隔为5米及以下，；粗糙度模型常用的方法是根据地表卫星拍照和现场踏勘情况进行手绘粗糙度，手绘粗糙度耗时较长，精度较差。3.随着风力发电行业的蓬勃发展，风电场建设范围越来越大，对于大型风电场采用上述现有技术通过地形模型、粗糙度模型绘制风图谱耗时较长、精度较差，会对风资源评估的效率和准确性造成影响。4.为了提高风能资源评估的效率和准确性，亟需一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法。技术实现要素：5.针对现有技术存在的不足，本发明提出一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法，以解决对于大型风电场采用现有技术绘制大型风电场风图谱耗时较长、精度较差，会对风资源评估的效率和准确性造成影响的技术问题。6.本发明采用的技术方案如下，第一方面，提供了一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法，7.在第一种可实现方式中，包括以下步骤：8.获取风电场所在区域的土地覆盖分布图；9.根据土地覆盖分布图生成粗糙度地图文件；10.根据粗糙度地图文件，结合风电场测绘地图、风电场地形地图生成风图谱绘制计算模型；11.根据风图谱绘制计算模型，结合测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标绘制风电场风图谱。12.结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，根据土地覆盖分布图生成粗糙度地图文件，包括：13.从土地覆盖分布图中提取多种地形类型的地表粗糙度；14.根据地表粗糙度设置色块配色方案；15.根据色块配色方案对土地覆盖分布图进行色块自动识别，生成粗糙度网格图；16.根据粗糙度网格图生成粗糙度轮廓线，得到多个粗糙度轮廓线矢量文件；17.对多个粗糙度轮廓线矢量文件进行重构；18.使用重构后的多个粗糙度轮廓线矢量文件生成多个地图文件；19.对多个地图文件进行粗糙度赋值后合并为粗糙度地图文件。20.结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，地形类型包括：耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地覆盖、冰川和永久积雪。21.结合第二种可实现方式，在第四种可实现方式中，色块配色方案为rgb色彩模式。22.结合第二种可实现方式，在第五种可实现方式中，根据粗糙度网格图生成粗糙度轮廓线，包括：23.对粗糙度网格图创建区图元；24.将不同的区图元转换成不同线图元；25.根据不同的线图元生成不同的粗糙度轮廓线。26.结合第二种可实现方式，在第六种可实现方式中，对多个粗糙度轮廓线矢量文件进行重构，包括：连接非闭合的断点，删除交点、重合线。27.结合第二种可实现方式，在第七种可实现方式中，在生成多个地图文件之前，对重构后的粗糙度轮廓线矢量文件进行检验，所述检验包括粗糙度轮廓线是否存在交叉点、断点、未闭合的情况。28.结合第一种可实现方式，在第八种可实现方式中，生成风图谱绘制计算模型，包括：29.将风电场测绘地图和风电场地形地图进行拼接，得到地形文件；30.将粗糙度地图文件和地形文件合并，得到风图谱绘制计算模型。31.结合第一种可实现方式，在第九种可实现方式中，绘制风电场风图谱时，使用威布尔分布拟合测风数据，根据风图谱绘制计算模型进行网格划分。32.第二方面，提供了一种电子设备，在第十种可实现方式中，包括：33.一个或多个处理器；34.存储装置，用于存储一个或多个程序；35.当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现第一到第九中任意一种可实现方式提供的风电场风图谱的高精度快速绘制方法。36.由上述技术方案可知，本发明的有益技术效果如下：37.通过自动化色块识别和粗糙度轮廓线自动化生成赋值，得到高精度的粗糙度地图文件和风图谱绘制计算模型，结合测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标，实现高精度风图谱的绘制。解决了大型风电场风图谱绘制耗时较长、精度较差的问题，能提高对风资源评估的效率和准确性。附图说明38.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。39.图1为本发明实施例的风电场风图谱绘制方法流程图；40.图2为风电场风图谱的绘制效果图。具体实施方式41.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。42.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。43.实施例44.本实施例提供了一种风电场风图谱的高精度快速绘制方法，如图1所示，包括以下步骤：45.s1、获取风电场所在区域的土地覆盖分布图，得到多种地形类型的地表粗糙度46.在具体的实施方式中，根据风电场的预选址位置，从地理信息数据库中(比如globeland30)获取风电场所在区域的土地覆盖分布图。土地覆盖分布图为一粗糙度文件数据。在本实施例中，该粗糙度文件数据覆盖耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地覆盖、冰川和永久积雪，共十种地形类型，每种地形类型对应着不同的地表粗糙度，比如：对于耕地，其地表粗糙度为0.055m。47.s2、根据地形类型的地表粗糙度设置色块配色方案48.为精确、快速的绘制风电场风图谱，需要对土地覆盖分布图进行色块的自动识别。在具体的实施方式中，根据土地覆盖分布图中的十种地形类型的地表粗糙度，来分别设置不同的色块配色方案，色块配色方案选为rgb色彩模式；对于各种地表粗糙度，rgb色彩模式中的r、g、b值可以根据需要进行设定。比如，对于耕地，其地表粗糙度为0.055m，对应的色块配色方案为r＝250，g＝160，b＝255。49.通过本步骤设置色块配色方案，创建一个tables.txt文件，文件里包含了各种地形类型的地表粗糙度所对应的各种rgb色彩模式。50.s3、根据色块配色方案对土地覆盖分布图进行色块自动识别，生成粗糙度网格图51.在具体的实施方式中，使用地图绘制软件(比如globalmapper)，对土地覆盖分布图按照色块配色方案进行色块自动识别。识别后的土地覆盖分布图为一按不同地表粗糙度划为一个、一个小网格的粗糙度网格图。网格的大小根据土地覆盖分布图的原始分辨率确定。52.s4、根据粗糙度网格图生成粗糙度轮廓线，得到多个粗糙度轮廓线矢量文件53.在具体的实施方式中，使用地图绘制软件(比如globalmapper)对粗糙度网格图创建区图元，将相邻网格中具有相同粗糙度的网格作为一个区图元，创建的区图元有多种、多个。再将不同的区图元转换成不同线图元，根据不同的线图元生成不同的粗糙度轮廓线。然后将n种粗糙度轮廓线设定成n种不同颜色的线条，导出n个矢量文件；每一种颜色的粗糙度轮廓线对应1个矢量文件，矢量文件的格式为dxf格式。54.s5、对多个粗糙度轮廓线矢量文件进行重构55.在具体的实施方式中，使用计算机辅助设计绘图软件(比如autocad)，将dxf格式的粗糙度轮廓线矢量文件导入软件，对其中的粗糙度轮廓线进行线条重构，连接非闭合的断点，删除交点、重合线，得到闭合、无交点及断点的粗糙度轮廓线。56.s6、使用重构后的多个粗糙度轮廓线矢量文件生成多个地图文件57.在具体的实施方式中，使用地图编辑软件(比如waspmapeditor)，将n个重构后的粗糙度轮廓线矢量文件(dxf格式)转换为n个地图文件(map格式)。在进行转换前，优选的，对重构后的粗糙度轮廓线矢量文件进行检验，使用地图编辑器软件检验粗糙度轮廓线是否存在交叉点、断点、未闭合的情况，如有则需要重新执行步骤s5，直到检验通过。58.s7、对多个地图文件进行粗糙度赋值后合并为一个粗糙度地图文件59.在具体的实施方式中，用记事本打开地图文件(map格式)，对n个地图文件进行粗糙度赋值。赋值时，记事本中的内容：左边是线外粗糙度值，右边是线内粗糙度值。60.分别对n个地图文件进行粗糙度赋值后，在记事本中将n个地图文件合并成为1个粗糙度地图文件，合并后的粗糙度地图文件格式仍为map格式。61.s8、根据粗糙度地图文件，结合风电场测绘地图、风电场地形地图生成风图谱绘制计算模型62.在具体的实施方式中，风电场测绘地图是通过对风电场所在区域进行现场测绘得到的；风电场地形地图可以从地理信息数据库中获取，比如srtm30m地图就是一种风电场地形地图。63.使用地图绘制软件(比如globalmapper)将风电场测绘地图和风电场地形地图进行拼接，得到建模所需要的地形文件，格式为map格式。然后将通过步骤s7得到的粗糙度地图文件和地形文件合并为一个文件，该文件即为计算输入模型，文件格式仍为map格式。在具体的实施方式中，使用记事本将粗糙度地图文件和地形文件进行合并。64.s9、根据风图谱绘制计算模型，结合测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标绘制风电场风图谱65.在具体的实施方式中，测风数据包括风电场所在区域的风速、风向数据，可通过测风塔实测得到，在绘制风电场风图谱时，使用威布尔分布拟合测风数据。风力发电机组功率曲线由风力发电机组的机型确定，可以根据设计文件获得。风力发电机组机位点坐标根据风电场的建筑设计文件得到。66.在绘制风电场风图谱时，使用风资源分析软件(比如wasp)，根据风图谱绘制计算模型进行网格划分，然后将测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标导入，设置好绘制风图谱的地域范围和网格精度，通过计算生成风电场风图谱。67.在本实施例中，因各个步骤都可以使用软件进行自动化计算，故可以大大提高绘制风电场风图谱的效率。绘制的风电场风图谱如图2所示，经验证总体精度超过90％。68.本实施例的技术方案，通过自动化色块识别和粗糙度轮廓线自动化生成赋值，得到高精度的粗糙度地图文件和风图谱绘制计算模型，结合测风数据、风力发电机组功率曲线、风力发电机组机位点坐标，实现高精度风图谱的绘制。解决了大型风电场风图谱绘制耗时较长、精度较差的问题，能提高对风资源评估的效率和准确性。69.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。当前第1页12当前第1页12
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
