地理数据 | 首套中国2000年以来长时间序列太阳能面板分布数据集发布

360影视 2025-01-12 09:08 2

摘要:近期,国家青藏高原科学数据中心发布共享了“中国太阳能面板空间分布数据集(2000-2022)”。该数据集由北京师范大学地理科学学部李晓兵教授团队开发,用户可开放获取,关联论文发表于《IEEE Journal of Selected Topics in Appl

近期,国家青藏高原科学数据中心发布共享了“中国太阳能面板空间分布数据集(2000-2022)”。该数据集由北京师范大学地理科学学部李晓兵教授团队开发,用户可开放获取,关联论文发表于《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》和《Energy》期刊。

太阳能资源开发是我国实现绿色能源转型和双碳目标的重要战略选择。近年来,我国太阳能光伏制造业蓬勃发展,2021年我国新增光伏装机量为48.2 GW,居世界首位。在碳中和目标背景及国家政策的引导下,预计未来相当长一段时期内我国光伏装机容量将保持持续增长,光伏产业布局优化十分关键。及时准确地监测太阳能电站的时空分布特征,对优化中国可再生能源发电布局、实现碳减排目标至关重要。然而,目前已有开源数据集往往单一年份或年份间隔较长,长时间序列的太阳能面板数据集仍然缺乏。

研究团队基于Google Earth Engine平台,通过分层采样和分区建模相结合的方法,利用随机森林算法解译生成了2000-2022年中国太阳能面板分布数据集(每3年一期、30 m)(图1)。该数据集以Landsat影像为数据源,构建的随机森林模型精度较高(F1-score>0.92),数据集目视验证精度较高(F1-score>0.87),解译数据集的光伏分布细节与Landsat真彩色影像具有很好地一致性。本数据集弥补了相关研究和实践的空白,可为未来气候变化背景下的区域决策和相关研究提供重要依据,方法框架亦可为相关研究提供科学参考。

结合数据集分析2007-2022年中国太阳能面板的时空分布特征(2007年以前的影像中未识别到太阳能面板)(图2)。从空间分布上看,中国太阳能面板总体上呈现“东多西少”的分布格局,东部地区分布集中,西部地区较为分散且往往覆盖面积较大。2007年以来,中国太阳能面板分布重心逐渐由西北向东南转移,2022年分布由明显的“西北向东南”趋势转变为无明显方向性。从年际变化来看,中国太阳能面板在2007年后开始发展(0.84 km2),2013年后发展迅速,从2013年的242.64 km22,同比增长超过10倍。当前仍然呈现良好的发展态势。

图1 技术路线图

图2 2007-2022年中国太阳能面板的时空分布特征

数据集及关联成果的第一作者为吕鑫老师,通讯作者为李晓兵教授。相关研究得到了国家重点研发计划项目(2022YFF1303400)和中央高校基本科研业务费专项资金(2243100005)的资助。

论文信息:

Lyu, X., Li, X.B., Wei, H.S., Wu, J.X., Dang, D.L., Zhang, C.H., Wang, K., Lou, A.R. (2024). Mapping of utility-scale solar panel areas from 2000 to 2022 in China using Google Earth Engine. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 17, 18083-18095. DOI:10.1109/JSTARS.2024.3468627.

Lyu, X., Li, X.B., Zhang, C.H., Dang, D.L., Wang, K., Lou, A.R. (2024). Mapping the carbon mitigation potential of photovoltaic development in the Gobi and desert regions of China. Energy, 308, 132936. DOI: 10.1016/j.energy.2024.132936.

数据信息:

Lyu, X., Li, X., Wei, H., Wu, J., Dang, D., Zhang, C. (2024). Spatial distribution dataset of solar panels in China (2000-2022). National Tibetan Plateau / Third Pole Environment Data Center. https://doi.org/10.11888/RemoteSen.tpdc.301546.

来源:测绘学报

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