监测与预报数据来源

Prev Next

机器翻译,未经校对人员审核,可能存在错误。

在本文件中

本文深入概述了 Solargis API 数据源,包括太阳和气象数据的来源及更新频率。您将了解卫星区域、临近预报与预报模型、数据整合时间表,以及确保准确性和可靠性的方法。本文重点介绍监控与预测 API 端点。

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 的太阳数据来自三个来源,取决于所请求的时间距当前时刻的远近:当前时刻之前的数据来自 Solargis 卫星模型,其后约三小时的数据来自 Solargis 云运动矢量(CMV)模型,直至 DAY+14 的数据来自经过后处理的数值天气预报(NWP)模型。气象参数来自 ERA5 再分析与 NWP 模型。本文说明各时间框架对应的数据来源、卫星数据的可用区域、数据到达的速度以及更新频率。数据通过 Solargis 监视器 API 与 Solargis 预测 API 交付。

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 的太阳数据来源

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 服务提供关键的太阳数据参数,包括 GHI(全球水平辐照度)、DNI(直接法向辐照度)和 DIF(散射水平辐照度),这些参数构成了太阳资源分析的基础。

两项服务还提供 GTI(倾斜面总辐照度)和 PVOUT(光伏发电量)等计算参数,支持先进的太阳能建模和项目优化。

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 的太阳数据分为五个时间框架,每个框架有各自的数据来源:

  • 历史数据(Historical data) – Solargis 卫星模型 – 从档案起始到最后一个完整日历月(MONTH-1)

  • 运行数据(Operational data) – Solargis 卫星模型 – 从当前日历月开始到最后一个完整日历日(DAY-1)

  • 实时数据(Real-time data) – Solargis 卫星模型 – 从当前日历日(DAY+0)开始到当前时间

  • 临近预报数据(Nowcasting data) – Solargis 云运动矢量(CMV)模型 – 从当前时间到约 3 小时之后

  • NWP 预报数据(NWP forecast data) – 经后处理的 NWP 模型输出(IFS、ICON、GFS、HRRR)– 从约 3 小时之后到 DAY+14

下面的标签页给出每个时间框架的完整说明;图 1 将它们显示在同一条时间轴上。

历史数据是 Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 太阳数据的档案阶段。

  • 数据来源: Solargis 卫星模型

  • 有效期:

    • 开始:档案的开始。

    • 结束:最后一个完成的日历月份(MONTH-1)。

  • 描述:任何地点的数据在日历月结束后进入历史时间,重新分析将在次月3日前完成。这些数据被视为最终或档案质量,部分地区的记录可追溯至1994年。

运行数据涵盖 Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 中当前月份已结束的日期。

  • 数据来源: Solargis 卫星模型

  • 有效期:

    • 开始:当前日历月份的开始。

    • 结束:最后一个完成的日历日(DAY-1)。

  • 描述:太阳数据的运行阶段在该地点日历日结束后立即生成。

实时数据涵盖 Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 中当天直至当前时刻的数据。

  • 数据来源: Solargis 卫星模型

  • 有效期:

    • 开始:当前日历日(DAY+0)的开始。

    • 结束:当前时间。

  • 描述:由于卫星模型处理延迟,实时数据阶段会在当前时间之前稍早结束。实时数据更新速度最快,最多每隔几分钟一次。

临近预报数据是 Solargis Forecast 太阳数据的第一个前瞻性阶段。

  • 数据来源:Solargis 云运动矢量(CMV)模型

  • 有效期:

    • 开始:当前时间。

    • 结束:约为当前时间之后 3 小时。

  • 描述:临近预报阶段大约从当前时间开始,利用一系列卫星场景生成数据。Solargis通过专有的云运动矢量(CMV)模型预测太阳参数。3至4小时后,卫星临近预报模型输出转为与数值天气预报(NWP)数据的融合,以提升准确性。临近预报数据更新速度最快可达每隔几分钟一次。

NWP 预报数据是 Solargis Forecast 太阳数据中时间跨度最长的阶段。

  • 数据来源:NWP(数值天气预报)模型的后处理输出

  • 有效期:

    • 开始:约为当前时间之后 3 小时。

    • 结束:DAY+14(连续15天,包括当天)。

  • 描述:基于NWP的太阳能数据由多个NWP数据源汇编而成:IFS预报模型(ECMWF)、ICON预报模型(DWD)、GFS和HRRR模型(NOAA)。关于 Solargis CMV 临近预报与 NWP 输出如何融合,参见预报建模。

从 MONTH-1 到 DAY+14 的时间轴,显示各阶段的数据来源:Solargis Monitor 覆盖来自 Solargis 卫星模型的历史、运行与实时太阳数据,直至当前时刻;Solargis Forecast 覆盖来自 Solargis CMV 模型的临近预报数据、约 HOUR+4 处 CMV 与 NWP 的融合,以及直至 DAY+14 的 NWP 融合预报数据;气象数据依次来自 ERA5、IFS 与 GFS。  

图 1:Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 的数据覆盖时间轴。

使用云识别标志(CI_FLAG)追踪太阳数据来源

在 Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 服务中,您可以在 XML 请求中请求 CI_FLAG 参数(云识别质量标志,即 Solargis 从哪个来源获得云状况信息),以确定太阳数据的来源。CI_FLAG 参数为每条数据记录标注以下类别之一:

CI_FLAG 代码

云信息来源

0

太阳位于地平线以下

1

模型值

2

插值(≤1 小时)

3

外推(≤1 小时)

4

插值/外推(>1 小时)

5

长期月中位数或持续性

6

合成数据

10

临近预报(Nowcast)

11

NWP 预报

该机制确保数据来源的透明性,这对于在您的应用中验证太阳能分析至关重要。

提示:为了准确解读,请使用分辨率最高的太阳数据(15 分钟或 10 分钟)对应的 CI_FLAG 值,以获得关于数据质量与来源的细致信息。

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 的太阳数据再分析

Solargis 通过对历史数据和运行数据的系统性再处理,确保 Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 的数据准确性。时间安排如下:

DAY-2 的每日再分析

  • 每天实际计算两天的太阳辐照度数据:DAY-1 和 DAY-2,因此 DAY-2 会获得其首次再分析。

MONTH-1 的每月再分析

在每个日历月初(不早于当月第 3 日):

  • 使用最终确定的大气输入重新计算上个月的太阳辐照度数据。

  • 将大气数据与历史记录进行均一化处理,以保持一致性,避免因大气模型更新而产生突变。

注意:每日与每月再分析确保 Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 太阳数据在历史阶段和运行阶段的长期可靠性。

如需深入了解大气数据均一化与再分析方法,参见Solargis 卫星模型。

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 卫星数据的可用区域

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 太阳数据的可用性和更新频率取决于所在区域,如图 2 所示:

  • 橙色区域:数据每隔几分钟更新一次,可使用基于卫星的实时与临近预报模型获取当天数据。

  • 黄色区域:数据每日更新,确保 DAY-1(前一天)的数据可用。

世界地图,橙色标示 Solargis Monitor 数据可用至当前时刻的区域(美洲、欧洲、非洲与亚洲大部分地区以及澳大利亚),黄色标示仅可用至前一日结束的区域(包括萨赫勒与中部非洲部分地区,以及约 60°N 以北的陆地);极地区域标示为无数据。  

图 2:Solargis Monitor 数据的地理可用性。

注意:关于各区域的时间安排与卫星特性,参见下方的Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 使用的卫星数据区域。

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 使用的卫星数据区域

本节概述 Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 服务所使用的卫星数据区域,包括各区域的历史数据可用性、卫星特性、本地 DAY-1 数据的更新时间,以及实时与临近预报能力。请使用图 3 定位具体区域,然后在下表中查找对应行。

世界地图,显示各卫星数据区域:GOES WEST 覆盖太平洋与美洲西部,GOES EAST 覆盖美洲并在南端设有 GOES EAST PATAGONIA,METEOSAT PRIME 覆盖欧洲、非洲与大西洋并在 60°N 以北设有 METEOSAT PRIME SCANDINAVIA,METEOSAT IODC 覆盖非洲东部与亚洲西部,另有狭长的 IODC-HIMAWARI 带,HIMAWARI 覆盖亚洲东部与大洋洲。  

图 3:Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 的卫星覆盖区域。

卫星数据区域

历史数据起始

卫星说明

本地 DAY-1 运行数据的可用时间

实时与临近预报可用性

GOES WEST

1999-01-01

2019+:GOES-S,10 分钟时间步长

2018 – 1999:GOES-W,30 分钟时间步长

09:00 UTC

在美国本土以外,卫星数据可用性延迟为 2–12 分钟,并由南向北递增。处理频率为每 10 分钟一次,另需 5–15 分钟。

GOES EAST

1999-01-01

2019+:GOES-R,10 分钟时间步长

2018+:GOES-R,15 分钟时间步长

2017 – 1999:GOES-E,30 分钟时间步长

05:00 UTC

在美国本土以外,卫星数据可用性延迟为 2–12 分钟,并由南向北递增。处理频率为每 10 分钟一次,另需 5–15 分钟。

GOES EAST PATAGONIA

2018-01-01

2019+:GOES-R,10 分钟时间步长

2018+:GOES-R,15 分钟时间步长

05:00 UTC

在美国本土以外,卫星数据可用性延迟为 2–12 分钟,并由南向北递增。处理频率为每 10 分钟一次,另需 5–15 分钟。

METEOSAT PRIME SCANDINAVIA(纬度 60° 至 65° 之间)

2005-01-01

2005+:MSG,15 分钟时间步长

00:30 UTC

METEOSAT PRIME SCANDINAVIA 区域尚未提供实时与临近预报数据。

METEOSAT PRIME

1994-01-01

2005+:MSG,15 分钟时间步长

2004 – 1994:MFG,30 分钟时间步长

00:30 UTC

卫星数据可用性延迟为 2–16 分钟,并由北向南递增。处理频率为每 15 分钟一次。

METEOSAT IODC

1999-01-01

2017+:MSG,15 分钟时间步长

2016 – 1999:MFG,30 分钟时间步长

19:00 UTC

卫星数据可用性延迟为 2–16 分钟,并由北向南递增。处理频率为每 15 分钟一次。

IODC-HIMAWARI

1999-01-01

2017+:HIMAWARI,10 分钟时间步长

2016 – 1999:MFG,30 分钟时间步长

16:00 UTC

卫星数据可用性延迟为 5–15 分钟,并由南向北递增。处理频率为每 10 分钟一次。

HIMAWARI

2006-07-01

2016+:HIMAWARI,10 分钟时间步长

2015 – 2006:MTSAT,30 分钟时间步长

16:00 UTC

卫星数据可用性延迟为 5–15 分钟,并由南向北递增。处理频率为每 10 分钟一次。

提示:如需申请覆盖范围以外区域的历史数据,请使用Solargis Evaluate或联系我们。

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 中临近预报数据的可用性与延迟

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 近实时数据的总延迟由三个因素构成:卫星数据可用性延迟、数据处理延迟,以及处理完成后的用户请求延迟。

  • 卫星数据可用性延迟:因纬度和卫星区域而异:

    • METEOSAT PRIME、METEOSAT IODC:2–16 分钟(由北向南递增)

    • HIMAWARI:5–15 分钟(由南向北递增)

    • GOES EAST 与 GOES WEST(不含美国本土):2–12 分钟(由南向北递增)

    • 美国本土:2–6 分钟(由南向北递增)

  • 数据处理延迟:包括数据检索、预处理和运行临近预报模型,需 5–15 分钟。处理完成后数据即可访问。数据处理频率取决于卫星区域:

    • HIMAWARI、GOES EAST 与 GOES WEST:每 10 分钟一次

    • METEOSAT PRIME、METEOSAT IODC:每 15 分钟一次

    • 美国本土:每 5 分钟一次

  • 用户请求延迟:指数据可用到用户取回数据之间的时间。该延迟取决于用户系统(API 或 SFTP)检查新数据的频率 — 轮询越频繁,延迟越短。

每一幅新的卫星图像都会触发一次新的临近预报运行。处理频率决定了某次临近预报运行在被下一次运行取代之前的交付窗口。用户请求的时间相对于该处理窗口的位置会引入用户请求延迟,在图 5 所示的各临近预报区域分别为 0–10 分钟、0–15 分钟和 0–5 分钟。

示意图,显示三次连续的临近预报运行,每次运行分为卫星数据可用性延迟、数据处理延迟与用户请求延迟,A 至 D 四点分别标示卫星开始扫描、图像检索开始、数据可交付、以及该次运行被下一次运行取代;最小、平均与最大总延迟依次覆盖运行的更大部分。  

图 4:三次连续临近预报运行中的卫星数据可用性延迟、数据处理延迟与用户请求延迟。

临近预报与预报的更新频率

图 5 展示了 Solargis Forecast 数据的地理可用性,并突出显示不同区域短期临近预报与预报数据的更新频率。图中标示了使用 Solargis CMV 模型进行 5 分钟、10 分钟和 15 分钟更新的区域,以及由 NWP 模型覆盖、更新频率为 6 小时或 1 小时的区域。

世界地图,显示 Solargis Forecast 的更新频率:美国本土为 5 分钟临近预报更新,美洲其余地区、亚洲东部与大洋洲为 10 分钟更新,欧洲、非洲与亚洲西部为 15 分钟更新,其余地区仅由 NWP 模型覆盖,更新频率为 6 小时一次,美国本土为 1 小时一次。  

图 5:Solargis Forecast 数据的地理可用性与更新频率。

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 的气象数据来源

Solargis Monitor 与 Solargis Forecast 服务提供关键的气象数据参数,包括:

  • TEMP(气温)

  • WS(风速)

  • WG(阵风)

  • WD(风向)

  • PREC(降水)

  • RH(相对湿度)

  • PWAT(可降水量)

  • AP(气压)

这些参数来源于全球数值天气预报(NWP)模型的后处理输出以及 ERA5 再分析气象模型,以确保高准确性和可靠性。关于 Solargis 如何获取并后处理这些模型,参见气象模型数据。

下表概述气象数据如何整合进 Solargis Monitor 与 Solargis Forecast:

数据来源

有效期

说明

ERA5 全球气候再分析(ECMWF)

开始:档案起始
结束:DAY-11

TEMP 数据来源于 ERA5-Land 再分析数据集(ECMWF)。注意:ECMWF 的延迟可能影响 ERA5-Land 的可用性。

IFS 预报模型(ECMWF)

开始:DAY-10
结束:DAY+3

提供近期历史数据和气象参数的短期预报。

GFS 预报模型(NOAA)

开始:DAY+4
结束:DAY+14

提供气象参数的中期预报。

提示:关于各订阅层级包含的气象参数,参见预报订阅详情。