【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏，尤其涉及一种评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法及系统。
技术介绍
1、气候变化构成了全球性的挑战，伴随全球各地的二氧化碳释放量快速上升，造成了温室气体的剧增，这对生态系统带来了严重威胁。进行能源体系的调整是推进实现碳中和的核心措施，关键步骤包括降低对化石燃料的依赖以及加大新能源及可再生能源的开发力度。风能和太阳能光伏是全球广泛采纳的可再生能源技术。光伏发电技术可以分为集中式与分布式两种模式，其中集中式光伏在中国的应用相对成熟。尽管如此，分布式光伏发电系统仍处于发展早期，许多建筑屋顶的潜在能源还未被充分利用。
2、影响屋顶光伏安装潜力的原因众多，例如屋顶类型、建筑类型、所处气候区、光伏安装倾斜角等。因此在研究屋顶光伏安装时要对不同气候区、不同类型建筑屋顶进行区分。
3、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
4、分布式光伏发电系统仍处于发展早期，许多建筑屋顶的潜在能源还未被充分利用。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法。
2、本专利技术是这样实现的，一种评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法包括：
3、步骤1，利用无人机拍摄不同气候区不同类型的已安装屋顶光伏的建筑的航拍影像；
4、步骤2，结合屋顶识别模型和光伏识别模型，统计出图像中各建筑的屋顶面积、光伏面积、屋顶可利用系数、光伏安装倾斜角；总结出不同气
5、步骤3，结合屋顶识别模型，识别出待求区域内的建筑物屋顶面积；根据poi信息确定房屋建筑功能属性，从而确定建筑物的类别；其中在识别建筑屋顶面积时，利用大量样本集或是识别建筑是否存在屋脊线，来确定屋顶是否为坡屋顶；
6、步骤4，根据不同类型的建筑物屋顶可利用系数以及相应的屋顶面积计算待求区域用于安装光伏板的实际面积；
7、步骤5，计算待求区域内的屋顶可装机容量进而评估屋顶光伏安装潜力。
8、进一步：在步骤1中，需要采集正射俯视图和水平侧视图，这要求无人机在不同高度和角度进行飞行以获取所需图像；需要根据不同气候区和建筑类型规划飞行路线和时间，确保能覆盖到各类型建筑并在不同天气条件下获得数据；
9、进一步：在步骤2中，采集已安装屋顶光伏的建筑的航拍影像以及poi数据，并基于所述目标区域所属地区的特征信息，确定所述目标区域中的各个所述单体建筑的建筑用途类型，识别出所述目标区域的航拍影像中的各个单体建筑的屋顶信息；基于各个所述单体建筑的屋顶信息，确定各个所述单体建筑的屋顶面积和光伏面积，总结出不同气候区、不同类型的建筑物屋顶可利用系数；
10、进一步：在步骤3中，采集待求区域的航拍影像以及poi数据，并基于所述待求区域所属地区的特征信息，将所述待求区域的航拍影像中的各个所述单体建筑的屋顶信息输入预先训练好的多尺寸深度识别模型中，通过所述多尺寸深度识别模型识别出所述待求区域中的各个所述单体建筑，并分析得到各个所述单体建筑的所述屋顶类型以及所述屋顶建筑面积；
11、所述屋顶类型包括平屋顶和坡屋顶，所属建筑类型包括住宅建筑、商业建筑、文化建筑、办公建筑及工业建筑，所述基于各个所述单体建筑的所述屋顶面积和所述建筑用途类型，计算所述目标区域的总可利用面积，包括：
12、分别针对每个所述建筑用途类型，将属于所述建筑用途类型的各个所述单体建筑中所述建筑类型相同的各个所述单体建筑的所述屋顶面积进行累加，得到所述建筑用途类型下的各个所述屋顶对应的总面积；
13、将所述建筑用途类型下的各个所述屋顶类型对应的总光伏面积进行求和，得到所述建筑用途类型对应的总光伏面积；
14、将所述建筑用途类型对应的总光伏面积除以所述建筑用途类型下的各个所述屋顶对应的总面积，得到所述建筑用途类型对应的建筑物屋顶可利用系数；
15、在识别建筑屋顶面积时，利用大量样本集或是识别建筑是否存在屋脊线，来确定屋顶是否为坡屋顶。
16、进一步，在步骤5中，确定平屋顶的最佳安装倾角时，各纬度光伏板最佳倾斜角度拟合为二次函数，拟合程度0.993；公式如下：
17、β＝-0.0049ф2+1.0888ф
18、式中，β表示最佳倾斜角度；ф表示研究区域所在的纬度。
19、进一步，在步骤5中，计算待求区域内的屋顶光伏安装潜力，根据不同的屋顶类型与面积、步骤2总结的不同类型的建筑物屋顶可利用系数、所处气候区，基于平屋顶的最佳安装倾角与坡屋顶角度，计算待求区域内的屋顶光伏安装潜力。
20、本专利技术的另一目的在于提供一种评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的系统包括：
21、拍摄模块，用于利用无人机拍摄不同气候区不同类型的已安装屋顶光伏的建筑的航拍影像；
22、统计模块，用于结合屋顶识别模型和光伏识别模型，统计出图像中各建筑的屋顶面积、光伏面积、屋顶可利用系数、光伏安装倾斜角；总结出不同气候区、不同类型的建筑物屋顶可利用系数；
23、识别模块，用于结合屋顶识别模型，识别出待求区域内的建筑物屋顶面积；根据poi信息确定房屋建筑功能属性，从而确定建筑物的类别；其中在识别建筑屋顶面积时，利用大量样本集或是识别建筑是否存在屋脊线，来确定屋顶是否为坡屋顶；
24、计算模块，用于根据不同类型的建筑物屋顶可利用系数以及相应的屋顶面积计算待求区域用于安装光伏板的实际面积；
25、评估模块，用于计算待求区域内的屋顶可装机容量进而评估屋顶光伏安装潜力。
26、本专利技术的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法的步骤。
27、本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法的步骤。
28、本专利技术的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的系统。
29、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
30、第一、本专利技术公开了一种利用航拍影像评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，该方法利用无人机拍摄的已安装屋顶光伏的建筑的航空影像，结合屋顶识别模型，综合考虑不同气候区、不同类型建筑等因子，总结出不同气候区、不同类型的建筑物屋顶可利用系数，形成了屋顶光伏安装潜力计算的完整流程，克服了以往简单考虑屋顶100％利用或是3d阴影分析带来的屋顶光伏安装潜力分析偏差问题，有助于全面准确计算待求区域内的屋顶光伏安装潜力，拓展无人机航拍在低碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，在步骤1中，需要采集正射俯视图和水平侧视图，这要求无人机在不同高度和角度进行飞行以获取所需图像；需要根据不同气候区和建筑类型规划飞行路线和时间，确保能覆盖到各类型建筑并在不同天气条件下获得数据。
3.根据权利要求1所述的评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，在步骤2中，采集已安装屋顶光伏的建筑的航拍影像以及POI数据，并基于所述目标区域所属地区的特征信息，确定所述目标区域中的各个所述单体建筑的建筑用途类型，识别出所述目标区域的航拍影像中的各个单体建筑的屋顶信息；基于各个所述单体建筑的屋顶信息，确定各个所述单体建筑的屋顶面积和光伏面积，总结出不同气候区、不同类型的建筑物屋顶可利用系数。
4.根据权利要求1所述的评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，在步骤3中，采集待求区域的航拍影像以及POI数据，并基于所述待求区域所属地区的特征信息，将所述待求区
5.根据权利要求1所述的评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，在步骤5中，确定平屋顶的最佳安装倾角时，各纬度光伏板最佳倾斜角度拟合为二次函数，拟合程度0.993；公式如下：
6.根据权利要求1所述的评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，在步骤5中，计算待求区域内的屋顶光伏安装潜力，根据不同的屋顶类型与面积、步骤2总结的不同类型的建筑物屋顶可利用系数、所处气候区，基于平屋顶的最佳安装倾角与坡屋顶角度，计算待求区域内的屋顶光伏安装潜力。
7.一种实施如权利要求1-6任意一项所述评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法的评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的系统，其特征在于，所述评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的系统包括：
8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任意一项所述评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任意一项所述评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法的步骤。
10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求7所述评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的系统。
...【技术特征摘要】
1.一种评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，在步骤1中，需要采集正射俯视图和水平侧视图，这要求无人机在不同高度和角度进行飞行以获取所需图像；需要根据不同气候区和建筑类型规划飞行路线和时间，确保能覆盖到各类型建筑并在不同天气条件下获得数据。
3.根据权利要求1所述的评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，在步骤2中，采集已安装屋顶光伏的建筑的航拍影像以及poi数据，并基于所述目标区域所属地区的特征信息，确定所述目标区域中的各个所述单体建筑的建筑用途类型，识别出所述目标区域的航拍影像中的各个单体建筑的屋顶信息；基于各个所述单体建筑的屋顶信息，确定各个所述单体建筑的屋顶面积和光伏面积，总结出不同气候区、不同类型的建筑物屋顶可利用系数。
4.根据权利要求1所述的评估不同气候区不同类型屋顶光伏安装潜力的方法，其特征在于，在步骤3中，采集待求区域的航拍影像以及poi数据，并基于所述待求区域所属地区的特征信息，将所述待求区域的航拍影像中的各个所述单体建筑的屋顶信息输入预先训练好的多尺寸深度识别模型中，通过所述多尺寸深度识别模型识别出所述待求区域中的各个所述单体建筑，并分析得到各个所述单体建筑的所述屋顶类型以及所述屋顶建筑面积；
5.根据权利要求1所述的评估...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘育策，胡金艳，罗惠恒，关维维，金和平，李林泽，田志勇，梅铫，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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