نقشه راه GIS

درخواست مشاوره

09120049370

8 صبح تا 12 شب

09120049370

Telegram Whatsapp Youtube
کاربرد جی ای اس

 

چکیده

از آنجایی که انرژی بادی پاک‌تر و سازگار با آب و هوا است، به طور فزاینده‌ای برای پاسخگویی به نیازهای جهانی انرژی مورد استفاده قرار گرفته است. در ایالت نبراسکا، ایالات متحده، شکاف گسترده ای بین منابع بادی و تولید واقعی انرژی وجود دارد و گسترش توسعه انرژی بادی ضروری است. به دلیل هزینه های هنگفت مرتبط با توسعه انرژی بادی، مکان های توربین های بادی جدید باید به دقت انتخاب شوند تا بیشترین سود را برای سرمایه گذاری معین فراهم کنند. سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) به طور گسترده ای برای شناسایی مکان های مزرعه بادی مناسب استفاده شده است. در این مطالعه، یک رویکرد چند معیاره مبتنی بر GIS برای شناسایی مناطقی که برای توسعه انرژی بادی در شمال شرقی نبراسکا، ایالات متحده مناسب‌تر هستند، توسعه داده شد. در این روش هفت معیار از جمله فاصله تا جاده ها اتخاذ شد. نزدیکی به خطوط انتقال، تراکم جمعیت، پتانسیل باد، کاربری زمین، فاصله از شهرها، شیب و مناطق محروم. مناسب بودن توسعه مزرعه بادی با یک پوشش وزنی از لایه‌های مکانی مطابق با این معیارها مدل‌سازی شد. نتایج نشان می دهد که مدل قادر به شناسایی مکان های بسیار مناسب برای توسعه مزرعه بادی است. این رویکرد می تواند به شناسایی مکان های مزرعه بادی مناسب در مناطق دیگر با پیشینه جغرافیایی مشابه کمک کند.
کلید واژه ها: 

انرژی باد ؛ GIS ; چند معیاره ؛ مزرعه بادی ; نبراسکا

 

 

1. مقدمه

تولید انرژی های تجدیدپذیر به دلیل کاهش سریع سوخت های فسیلی و تلاش جهانی برای کاهش انتشار کربن برای کاهش تغییرات آب و هوایی در سراسر جهان محبوبیت پیدا کرده است [ 1 ]. به عنوان یک نوع مهم از انرژی های تجدیدپذیر، انرژی باد به سرعت در حال استفاده در سراسر جهان است [ 2 ]. در مقایسه با سوخت‌های فسیلی معمولی [ 3 ]، انرژی باد را می‌توان در سطح محلی بدون هزینه حمل و نقل تولید و استفاده کرد. تخمین زده می شود که تقریباً 10 میلیون مگاوات (MW) انرژی باد برای استفاده در زمین همیشه در دسترس است [ 2 ]. با ادامه پیشرفت فناوری، انتظار می رود انرژی باد با بهره وری بهتر برای رفع نیازهای رو به رشد انرژی بیشتر گسترش یابد [ 4 ]].
ایالت نبراسکا ایالات متحده دارای پتانسیل بالایی برای تولید انرژی بادی است و در بین 50 ایالت آمریکا در رتبه چهارم منابع انرژی بادی قرار دارد. با این حال، از نظر تولید واقعی انرژی بادی تنها در رتبه 24 قرار گرفت [ 5 ]. از 30 سپتامبر 2013، نبراسکا دارای 260 توربین بادی با ظرفیت تولید تقریباً 460 مگاوات است که بسیار کمتر از ظرفیت بالقوه آن 7800 مگاوات است [ 5 ]. بسیاری از مکان ها در ایالت دارای پتانسیل باد خوب و عالی هستند که توسط آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر (NREL) رتبه بندی شده است [ 6 ]. شکاف گسترده بین پتانسیل منابع بادی و تولید انرژی واقعی نشان‌دهنده پتانسیل زیادی برای گسترش توسعه انرژی بادی در ایالت است ( شکل 1).). بنابراین، ایالت نبراسکا پتانسیل قابل توجهی برای توسعه بیشتر انرژی بادی دارد.
Ijgi 03 00968 g001 1024
شکل 1. مقایسه ظرفیت نصب شده و انرژی بادی بالقوه در ایالت نبراسکا، ایالات متحده، تا 30 سپتامبر 2013.
یکی از چالش های فنی عمده برای توسعه انرژی بادی، مکان یابی مناطق با مناسب بودن بالا برای قرار دادن مزارع بادی است [ 7 ]. مزارع بادی به طور کلی نیاز به سرمایه گذاری اولیه بزرگ دارند. برای مثال، یک مزرعه بادی که در Ainsworth، نبراسکا در سال 2005 ساخته شد، حدود 81 میلیون دلار آمریکا هزینه داشت [ 8 ]. بنابراین، یافتن مکان‌های مناسب برای نصب مزرعه بادی برای موفقیت اقتصادی عملیات مزرعه بادی حیاتی است. در چند دهه گذشته، سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) به طور گسترده ای برای کمک به جستجوی مکان های مناسب برای مزارع بادی استفاده شده است [ 7 ، 9 ، 10 ].]. GIS عملکردهای یکپارچه سازی طیف وسیعی از اطلاعات مکانی را در تصمیم گیری توسعه انرژی بادی فراهم می کند. برای مثال، بابان و پری در مجموع 14 معیار (مانند شیب، مکان تاریخی، کاربری زمین) را بر اساس اطلاعات جمع‌آوری‌شده از پرسشنامه‌ها و مرور ادبیات انتخاب کردند و از تحلیل همپوشانی وزنی در GIS برای تعیین مکان‌های بالقوه مناسب مزارع بادی در منطقه استفاده کردند. انگلستان [ 9 ]. به طور مشابه، Janke از تکنیک های مدل سازی GIS چند معیاره برای یافتن مکان های بالقوه برای نیروگاه های بادی در ایالت کلرادو، ایالات متحده استفاده کرد [ 11 ]]. عواملی مانند پتانسیل باد، فاصله از شهرها و جاده‌ها و تراکم جمعیت، از پایگاه‌های داده‌های مکانی موجود جمع‌آوری شدند، به ساختار داده‌های شطرنجی تبدیل شدند و برای تهیه نقشه مناسب توسعه باد برای شمال شرقی کلرادو روی هم قرار گرفتند. علاوه بر عوامل ذکر شده، مطالعه ای که در ایالت نیویورک انجام شد، معیارهای اکولوژیکی و اقتصادی جدیدی مانند اجتناب از اثرات پرندگان و هزینه های اقتصادی را به مدل توسعه باد اضافه کرد [ 10 ]. ون هوسن و لتندر دیدگاه را به عنوان یک عامل مهم برای تعیین کمیت تأثیر بصری توربین‌های بادی در ایالت ورمونت، ایالات متحده شناسایی کردند [ 12 ]]. Rodman و Meentemeyer از یک رویکرد مدل‌سازی GIS مبتنی بر قوانین برای ارزیابی مناسب بودن مزارع بادی در کالیفرنیای شمالی، ایالات متحده استفاده کردند که در آن عوامل به سه دسته (به عنوان مثال ، فیزیکی، محیطی و اجتماعی-اقتصادی) گروه‌بندی شدند [ 7 ]. گروهی از عوامل فنی، اقتصادی و سیاست در یک ابزار GIS برای تعریف مکان‌های سایت‌های مزرعه بادی در آیووا، ایالات متحده [ 13 ] ادغام شدند. رویکرد مشابهی برای مکان یابی مناطق موجود برای نصب توربین های بادی در جنوب غربی تایوان اتخاذ شد [ 14 ]. حوزه های مورد مطالعه، رویکردهای مدل سازی و عوامل مدل سازی مورد استفاده در مطالعات فوق و سایر مطالعات در جدول 1 خلاصه شده است.. تقریباً همه آنها از یک رویکرد مدل سازی مبتنی بر GIS استفاده کردند: تجزیه و تحلیل چند معیاره.
جدول
جدول 1. مناطق مطالعه، رویکردهای مدل سازی و عوامل اتخاذ شده توسط مطالعات در مورد تناسب زمین برای توسعه انرژی بادی.
با توجه به شکاف گسترده فوق بین پتانسیل انرژی باد و توسعه انرژی در نبراسکا، توسعه تولید انرژی های تجدیدپذیر در آینده نزدیک سودمند است. با این حال، هیچ مطالعه مدل‌سازی برای هدایت جستجوی مکان‌های بالقوه مزرعه بادی در نبراسکا یافت نشده است. هدف این مقاله پژوهشی توسعه یک چارچوب مدل‌سازی برای تعیین مکان‌های مناسب برای توسعه مزرعه بادی در نبراسکا با توجه به چشم‌انداز فیزیکی و اجتماعی-اقتصادی منحصر به فرد آن است. انتظار می رود که این مقاله می تواند به درک بهتری از پتانسیل توسعه مزرعه بادی در یک کشور غنی از باد که منبع آن هنوز در حال توسعه است منجر شود. رویکرد مدل‌سازی در یک منطقه مورد مطالعه واقع در شمال شرقی نبراسکا آزمایش شد.

2. روش ها

2.1. منطقه مطالعه

دو شهرستان ناکس و پیرس در شمال شرقی نبراسکا ( شکل 1 ) به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شدند. میانگین بارندگی در این منطقه حدود 63 سانتی متر در سال است. حداکثر و حداقل میانگین دما به ترتیب حدود 16 درجه سانتیگراد و 2 درجه سانتیگراد است [ 15 ]. میانگین سرعت باد بین 8 تا 9.6 کیلومتر در ساعت است [ 15 ]. بر اساس نقشه پتانسیل انرژی بادی توسعه یافته توسط NREL [ 6]، هر دو شهرستان دارای مناطق وسیع با پتانسیل باد خوب هستند. در زمینه چشم انداز کشاورزی غرب میانه ایالات متحده، منطقه مورد مطالعه دارای تراکم جمعیت نسبتا کم و زمین مسطح است. دو مزرعه بادی موجود در منطقه مورد مطالعه وجود دارد، یکی در نزدیکی بلومفیلد و دیگری در نزدیکی کرافتون، که هر دو در شهرستان ناکس [ 8 ] واقع شده اند ( شکل 2 ).
Ijgi 03 00968 g002 1024
شکل 2. نقشه موقعیت منطقه مورد مطالعه، شهرستان ناکس و پیرس، نبراسکا.

2.2. انتخاب عوامل مدل

مجموعه‌ای از 7 معیار برای مدل‌سازی مناسب بودن مکان‌های مزرعه بادی، شامل پتانسیل انرژی بادی، کاربری زمین، تراکم جمعیت، فاصله تا جاده‌های اصلی، شیب، فاصله تا خطوط انتقال و مناطق محروم (به عنوان مثال ، مناطقی که در آن شهرها و شهرک‌ها وجود دارد، انتخاب شد. ، تالاب ها، فرودگاه ها و جاده ها قرار دارند). انتخاب معیارها با بررسی ادبیات جامع آغاز شد و به معیارهایی محدود شد که برای مناسب بودن تاسیسات مزرعه بادی در نبراسکا مرتبط و حیاتی تلقی می‌شوند. همه لایه‌ها در NAD 1983 UTM Zone 14 پیش‌بینی شدند و به ساختار داده‌های شطرنجی تبدیل شدند. همه مجموعه داده‌های شطرنجی به اندازه سلول معمولی (200 متر) نمونه‌برداری شدند که بر اساس درشت‌ترین اندازه سلول از همه مجموعه‌های داده منبع بود. جدول 2توجیه، منابع داده و ساختار داده معیارهای مورد استفاده برای مدلسازی مناسب بودن مزرعه بادی را نشان می دهد.
سرعت باد بالاتر از سطوح معین برای امکان پذیر ساختن تولید انرژی باد ضروری است [ 9 ]. داده های پتانسیل باد به عنوان پنج کلاس رتبه بندی (از ضعیف تا عالی) توسط NREL بر اساس داده های سرعت باد در ارتفاع 50 متری از سطح زمین [ 16 ] تولید شد.
جدول
جدول 2. معیارها و منابع داده مورد استفاده برای مدلسازی مناسب بودن مزرعه بادی.
کاربری زمین معیاری است که اثرات زیست محیطی مزارع بادی را نشان می دهد [ 7 ]. توربین های بادی باید در زمینی با کمترین اختلال در کاربری موجود نصب شوند. داده‌های کاربری زمین از مجموعه داده‌های کاربری اراضی نبراسکا در سال 2005، که توسط مرکز فناوری‌های اطلاعات مدیریت پیشرفته زمین (CALMIT)، دانشگاه نبراسکا-لینکلن توسعه داده شد، به دست آمد. مجموعه داده اصلی دارای 25 طبقه مختلف است که در این میان اراضی کشاورزی و بایر به عنوان تناسب بالا، اراضی درختچه ای و جنگلی به عنوان تناسب کم و تالاب ها و مناطق شهری نامناسب رتبه بندی شدند.
قرارگیری توربین بادی به دلیل نگرانی های عمومی در مورد تأثیرات بصری و نویز آن، مستعد مقاومت عمومی است [ 7 ]. بنابراین، در حالت ایده آل، مزارع بادی باید در مناطق کم تراکم قرار گیرند. داده های مورد استفاده برای تراکم جمعیت از مجموعه داده های رمزگذاری و ارجاع جغرافیایی یکپارچه توپولوژیکی (TIGER) توسط اداره سرشماری ایالات متحده به دست آمده است.
توربین‌های بادی باید در نزدیکی خطوط انتقال و جاده‌های موجود قرار گیرند تا به کاهش هزینه‌های مربوط به ساخت و نگهداری مزرعه بادی کمک کنند [ 9 ]. بافرهایی در اطراف جاده های اصلی 10000 متری و خطوط انتقال 20000 متری قرار داده شد که امتیازهای مناسبی مطابق با نزدیکی تعیین شده بود. مجموعه داده‌های جاده‌ها و خطوط انتقال از TIGER/Line Shapefiles مشتق شده‌اند.
توپوگرافی با شیب های تند عموماً به دلیل هزینه های اضافی ساخت و ساز و نگهداری، کمتر مناسب تلقی می شود [ 18 ]. لایه شیب از مدل های رقومی ارتفاعی 30 متری (DEMs) تولید شده توسط سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) مشتق شده است، و هر مکان با شیب کمتر از 7٪ مناسب ترین در نظر گرفته شد [ 7 ].
در نهایت، توربین‌های بادی باید از مناطق خاصی که توسط زیرساخت‌های انسانی و مناطق حساس اکولوژیکی اشغال شده‌اند، مانند مناطق شهری، جاده‌ها، راه‌آهن‌ها، فرودگاه‌ها [ 18 ] و تالاب‌ها [ 10 ] حذف شوند. مرزهای شهر، جاده‌ها، خطوط راه‌آهن و لایه‌های فرودگاه همگی از اداره سرشماری ایالات متحده دانلود و از مجموعه داده TIGER استخراج شده‌اند. مناطق در 100 متر [ 9 ] از جاده ها و راه آهن نامناسب در نظر گرفته شد، که با استفاده از تجزیه و تحلیل بافر تعیین شد. مناطقی در داخل یک حایل 1600 متری در اطراف شهرها و شهرک‌ها نامناسب در نظر گرفته شدند [ 18 ]. مجموعه داده تالاب ها از فهرست تالاب های ملی (NWI) توسط سرویس ماهی و حیات وحش ایالات متحده استخراج شده است.

2.3. روش مدلسازی

مطابق با رویه رایج در مدل‌سازی پتانسیل انرژی باد (همانطور که در جدول 1 مشاهده می‌شود )، تحلیل چند معیاره برای مدل‌سازی انتخاب شد که با تبدیل داده‌ها و طبقه‌بندی مجدد شروع شد. همه معیارهای انتخاب شده ابتدا به ساختار داده شطرنجی با وضوح 200 متر تبدیل شدند و سپس به نمرات تناسب ترتیبی 0-4 طبقه بندی شدند که 4 مناسب ترین و 0 نامناسب است. طرح رتبه بندی امتیاز بر اساس بررسی مطالعات منتشر شده مرتبط ( جدول 3 ) ایجاد شد. شیب به چهار دسته مجدد طبقه بندی شد. هر منطقه با شیب کمتر از 7 درصد به عنوان بسیار مناسب در نظر گرفته شد و بالاترین امتیاز را به خود اختصاص داد (4)، در حالی که مناطق با شیب بیشتر از 40 درصد کمترین امتیاز (0) را به خود اختصاص دادند [ 7 ].]. پتانسیل باد با توجه به کلاس‌های نیروی باد NREL طبقه‌بندی شد و مناطق با سرعت باد بالاتر از 7.5 متر بر ثانیه مناسب‌ترین و کمتر از 5.6 متر بر ثانیه نامناسب در نظر گرفته شدند. کشاورزی و اراضی بایر بالاترین امتیاز 4 را به خود اختصاص دادند. علفزارها 3، زمین های بوته ای 2، جنگل / جنگل 1 و تالاب ها و مناطق شهری 0 [ 18 ] داده شد. تراکم جمعیت به طبقاتی تقسیم شد که تراکم کمتر امتیاز بیشتری دریافت کرد و بالعکس [ 7 ]. نمرات مناسب بودن عموماً با نزدیکی به خطوط انتقال و جاده های اصلی افزایش می یابد. با این حال، مکان‌های بیش از 20000 متر [ 11 ] و 10000 متر [ 7 ]] دور از خطوط انتقال و جاده های اصلی به ترتیب نامناسب ارزیابی شدند. امتیازهای رتبه بندی برای نقشه طبقه بندی مجدد هر لایه در شکل 3 نشان داده شده است.
جدول
جدول 3. طرح رتبه بندی برای معیارهای مدل سازی چندگانه.
Ijgi 03 00968 g003 1024
شکل 3. الگوهای فضایی نمرات تناسب برای هر معیار (منطقه استثنایی حذف شده است).
جدول
جدول 4. وزن های اختصاص داده شده به هر معیار مدل سازی.
Ijgi 03 00968 g004 1024
شکل 4. فلوچارت برای مدلسازی مناسب بودن توسعه مزرعه بادی.
وزن‌ها نیز به هر لایه اختصاص داده شد تا اهمیت نسبی هر عامل را در مدل‌سازی مکان‌های مزرعه بادی ترجیحی منعکس کند. مقادیر وزن ها بین 1 تا 3 است که 3 نشان دهنده مهمترین معیار است ( جدول 4 ). این تعیین بر اساس مرور ادبیات مرتبط [ 11 ] و ارزیابی اهمیت نسبی معیارهای مختلف برای منطقه مورد مطالعه بود. پتانسیل بادی به عنوان مهمترین معیار موثر بر توسعه انرژی بادی رتبه بندی شد. شیب، کاربری زمین، فاصله تا خطوط انتقال و جاده ها همگی وزن دو را در نظر گرفتند. به تراکم جمعیت مقدار یک اختصاص داده شد، زیرا مناطق با تراکم جمعیت بالا با مناطق محروم (شهرها و شهرک‌ها) منطبق هستند.
لایه‌های مختلف مکانی برای معیارهای مدل‌سازی با استفاده از همپوشانی وزنی در ArcGIS (نسخه 10.1) ترکیب شدند. مراحل مدل سازی دقیق در نمودار جریان همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است نشان داده شده است. نمرات تناسب نهایی در منطقه مورد مطالعه با طبقه بندی مجدد نمرات حاصل از همپوشانی وزن دار به چهار کلاس بر اساس روش شکست های طبیعی جنکس تعیین شد. روش شکست های طبیعی جنکس انتخاب شد، زیرا این روش طبقه بندی به دنبال به حداقل رساندن تغییرات در طبقات آماری است [ 23 ]. مناطق مربوط به مناطق محروم به عنوان “نامناسب” رتبه بندی شدند.

3. نتایج و بحث

شکل 5 نقشه مناسب نهایی برای توسعه انرژی بادی در منطقه مورد مطالعه را نشان می دهد. این نقشه دارای پنج دسته امتیاز مناسب است: نامناسب، بسیار کم، کم، متوسط ​​و زیاد. تقریباً 06/33 درصد از مساحت زمین در منطقه مورد مطالعه در رده تناسب بالا قرار گرفتند. مناطق با تناسب بالا عمدتاً در شرق و جنوب مرکز شهرستان ناکس و همچنین شمال شرقی شهرستان پیرس قرار داشتند. دو مزرعه بادی موجود وجود دارد، مزرعه بادی Elkhorn Ridge در نزدیکی Bloomfield، NE، و Crofton Bluffs Wind Farm در نزدیکی Crofton، NE، که هر دو در مناطقی قرار می گیرند که به عنوان مناسب بودن بالا مدل شده اند [ 8 ].
با توجه به نقشه مناسب بودن مزرعه بادی ( شکل 5بسیاری از مکان‌های داخل این شهرستان‌ها دارای امتیاز مناسبی هستند که نشان‌دهنده پتانسیل قابل توجهی برای قرارگیری مزارع بادی بیشتر در این منطقه است. مناسب بودن مدل سازی شده برای توسعه مزرعه بادی را می توان با مقایسه با مزارع بادی موجود در این منطقه آزمایش کرد. در حال حاضر، تنها دو سایت مزرعه بادی وجود دارد، مزرعه بادی کرافتن بلوفز و مزرعه بادی الکورن ریج که به ترتیب در جنوب مرکزی شهرستان ناکس و شمال شرقی شهرستان پیرس قرار دارند. هر دو سایت با مناطقی با امتیازهای مناسب برای توسعه مزرعه بادی منطبق هستند، که نشان می‌دهد این مدل به طور عادلانه فرموله شده است و نقشه حاصل می‌تواند برای هدایت توسعه باد در این منطقه استفاده شود. سیاست گذاران دولتی انرژی و برنامه ریزان انرژی ممکن است از نتایج برای راهنمایی در جایی که مزارع بادی آینده امکان پذیر است استفاده کنند.
در این مطالعه، یک چارچوب مدل‌سازی مبتنی بر GIS چند معیاره ابزاری را برای تعیین مکان‌های مناسب برای استقرار مزارع بادی به شیوه‌ای مقرون‌به‌صرفه فراهم می‌کند. معیارها از منابع داده های مختلف انتخاب شدند تا ملاحظات مهندسی، اجتماعی-اقتصادی و زیست محیطی را منعکس کنند. به عنوان مثال، پتانسیل و شیب انرژی باد به شرایط جغرافیایی مرتبط با الزامات مهندسی-طراحی مزارع بادی مرتبط است. فاصله تا خطوط انتقال و جاده ها با هزینه های توسعه انرژی بادی مرتبط است. و استفاده از زمین و تراکم جمعیت بر پذیرش عمومی و نگرانی های زیست محیطی تأثیر می گذارد. با ترسیم این معیارها به طور جداگانه ( شکل 3) می توان تأثیر هر عاملی را که یا به استقرار نیروگاه های بادی کمک می کند یا مخالف آن است، شناسایی کرد. طرح وزن دهی و رتبه بندی نیز از طریق بررسی ادبیات جامع مطالعات مرتبط با دقت طراحی شده است. علاوه بر این، چارچوب مدل‌سازی را می‌توان با گنجاندن معیارهای اضافی، مانند خواسته‌های سرمایه‌گذاران، شرکت‌های آب و برق، سازمان‌های دولتی و محیط‌بانان [ 11 ] و دید توسعه انسانی یا مناطق تفریحی [ 7 ] بهبود بخشید. منابع بیشتری برای توسعه لایه‌های مکانی برای آن معیارها مورد نیاز است.
Ijgi 03 00968 g005 1024
شکل 5. نقشه مناسب برای توسعه مزرعه بادی در شمال شرقی نبراسکا.
مشخص شده است که چند محدودیت در این مطالعه وجود دارد. اول، مجموعه داده‌های مورد استفاده برای مدل‌سازی مناسب بودن از منابعی با وضوح‌ها و مقیاس‌های مختلف به دست آمدند و عدم قطعیت‌های مرتبط در مدل‌سازی ذاتی بودند. دوم، معیارها وزن شده و در یک مدل خطی ترکیب شدند. طرح وزن دهی و رتبه بندی در معرض عدم قطعیت است، اگرچه عمدتاً بر اساس مطالعات دیگر مشتق شده است. علاوه بر این، فاصله تا خطوط انتقال به عنوان یک عامل ساده شده مرتبط با هزینه بدون توجه به ظرفیت خطوط انتقال، که اطلاعات آن عموماً در دسترس نبود، پذیرفته شد. علاوه بر این، همچنین باید توجه داشت که مناسب بودن مدل سازی شده باید به عنوان “احتمال” موفقیت در توسعه مزرعه بادی تفسیر شود. نقشه تناسب می تواند به عنوان راهنمایی برای محدود کردن دامنه جستجوی سایت های مزرعه بادی جدید استفاده شود. با این حال، بررسی‌های سطح میدانی یا بازدیدهای میدانی [24 ] همچنین باید قبل از هر سرمایه گذاری بزرگ در ساخت و ساز در فرآیند تصمیم گیری نهایی گنجانده شود. کاربرد نتایج نقشه برداری هنوز باید با اندازه گیری های میدانی سرعت باد و مشاهده هر گونه متغیر اکولوژیکی، مانند زیستگاه های حساس یا مسیرهای پرندگان مهاجر، که ممکن است در هر مکان مشخص وجود داشته باشد، تأیید شود [ 11 ].

4. نتیجه گیری

تولید انرژی بادی به عنوان جایگزینی پاک تر برای سوخت های فسیلی محبوبیت فزاینده ای به دست آورده است. شکاف بین در دسترس بودن منابع بادی و تولید واقعی به وضوح پتانسیل توسعه بیشتر انرژی بادی در ایالت نبراسکا را نشان می دهد، GIS ایالات متحده به طور گسترده به عنوان یک ابزار پشتیبانی تصمیم گیری مکانی مقرون به صرفه برای انتخاب بهترین مکان ها برای قرار دادن مزارع بادی استفاده شده است. در این تحقیق مجموعه ای از عوامل فیزیکی و اجتماعی-اقتصادی به عنوان معیار برای تجزیه و تحلیل مکان های مناسب برای توسعه مزرعه بادی از جمله پتانسیل باد، کاربری زمین، تراکم جمعیت و فاصله تا جاده های اصلی، شیب و خطوط انتقال انتخاب شدند. همچنین مهم است که توجه داشته باشید که مزارع بادی باید مناطقی را که دارای اهداف اختصاصی شهری و زیست محیطی هستند، مانند جاده ها یا نزدیک شهرها، تالاب ها و فرودگاه ها حذف کنند. مناطقی در بخش‌های شرقی و جنوبی مرکزی شهرستان ناکس و شمال شرقی شهرستان پیرس برای توسعه باد بسیار مناسب در نظر گرفته شدند. مناسب بودن نقشه تناسب مزرعه بادی با این واقعیت مورد آزمایش قرار گرفت که دو مزرعه بادی موجود در مناطقی با تناسب بالا قرار دارند. اگرچه نقشه تناسب برای دو شهرستان تهیه شده است، روش پیشنهادی پتانسیل قابل استفاده در بقیه مکان‌های ایالت را دارد. روش نشان داده شده در این مطالعه، اگر با دقت مورد استفاده قرار گیرد، ممکن است برای سایر مناطق جهان با پیشینه مشابه قابل استفاده باشد. مناسب بودن نقشه تناسب مزرعه بادی با این واقعیت مورد آزمایش قرار گرفت که دو مزرعه بادی موجود در مناطقی با تناسب بالا قرار دارند. اگرچه نقشه تناسب برای دو شهرستان تهیه شده است، روش پیشنهادی پتانسیل قابل استفاده در بقیه مکان‌های ایالت را دارد. روش نشان داده شده در این مطالعه، اگر با دقت مورد استفاده قرار گیرد، ممکن است برای سایر مناطق جهان با پیشینه مشابه قابل استفاده باشد. مناسب بودن نقشه تناسب مزرعه بادی با این واقعیت مورد آزمایش قرار گرفت که دو مزرعه بادی موجود در مناطقی با تناسب بالا قرار دارند. اگرچه نقشه تناسب برای دو شهرستان تهیه شده است، روش پیشنهادی پتانسیل قابل استفاده در بقیه مکان‌های ایالت را دارد. روش نشان داده شده در این مطالعه، اگر با دقت مورد استفاده قرار گیرد، ممکن است برای سایر مناطق جهان با پیشینه مشابه قابل استفاده باشد.

منابع

  1. آیدین، نیویورک؛ کنتل، ای. Duzgun، S. ارزیابی زیست محیطی مبتنی بر GIS سیستم های انرژی بادی برای برنامه ریزی فضایی: مطالعه موردی از غرب ترکیه. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2009 ، 14 ، 364-373. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  2. هربرت، جنرال موتورز; اینیان، س. Sreevalsan، E. راجاپندیان، س. مروری بر فناوری‌های انرژی باد. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2007 ، 11 ، 1117-1145. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  3. Delucchi، MA; Jacobson، MZ تامین انرژی مورد نیاز جهان به طور کامل با باد، آب و انرژی خورشیدی. گاو نر علم اتمی 2013 ، 69 ، 30-40. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  4. وایزر، آر. Bolinger, M. گزارش سالانه در مورد نصب، هزینه و روند عملکرد نیروی بادی ایالات متحده: 2007 ; دفتر کارایی انرژی و انرژی های تجدیدپذیر، وزارت انرژی ایالات متحده: Oak Ridge، TN، ایالات متحده، 2008. [ Google Scholar ]
  5. شورای دفاع از منابع طبیعی انرژی های تجدیدپذیر برای آمریکا-نبراسکا. 2014. در دسترس آنلاین: http://www.nrdc.org/energy/renewables/nebraska.asp (در 3 فوریه 2014 قابل دسترسی است).
  6. وزارت انرژی آمریکا نقشه باد 50 متری نبراسکا. 2014. در دسترس آنلاین: http://www.windpoweringamerica.gov/maps_template.asp?stateab=ne (در 1 مارس 2014 قابل دسترسی است). [ Google Scholar ]
  7. Rodman، LC; Meentemeyer, RK تجزیه و تحلیل جغرافیایی از قرارگیری توربین بادی در شمال کالیفرنیا. سیاست انرژی 2006 ، 34 ، 2137-2149. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  8. انجمن انرژی نبراسکا تولید انرژی بادی در نبراسکا 2014. در دسترس آنلاین: http://www.neo.ne.gov/statshtml/89.htm (در 3 فوریه 2014 قابل دسترسی است). [ Google Scholar ]
  9. بابان، SMJ; Parry, T. توسعه و بکارگیری یک رویکرد به کمک GIS برای مکان یابی مزارع بادی در انگلستان. تمدید کنید. انرژی 2001 ، 24 ، 59-71. [ Google Scholar ]
  10. ون هارن، RV; Fthenakis، V. انتخاب سایت مزرعه بادی مبتنی بر GIS با استفاده از تحلیل چند معیاره فضایی (SMCA): ارزیابی مورد برای ایالت نیویورک. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2011 ، 15 ، 3332-3340. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. Janke، JR مدل سازی GIS چند معیاره مزارع بادی و خورشیدی در کلرادو. تمدید کنید. انرژی 2010 ، 35 ، 2228-2234. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. ون هوسن، جی. ارزیابی منابع انرژی تجدیدپذیر بالقوه در پولتنی، ورمونت: یک رویکرد مبتنی بر GIS برای حمایت از برنامه‌ریزی انرژی جامعه روستایی. تمدید کنید. انرژی 2010 ، 35 ، 2114-2122. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  13. گراسی، اس. چوکانی، ن. ابهری، RS ارزیابی فنی و اقتصادی پتانسیل انرژی باد در مقیاس بزرگ با ابزار GIS: مطالعه موردی آیووا. سیاست انرژی 2012 ، 45 ، 73-85. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. یو، سی دی; وانگ، ارزیابی مبتنی بر SS GIS از منابع انرژی تجدیدپذیر محلی متنوع: مطالعه موردی منطقه چیگو در جنوب غربی تایوان. سیاست انرژی 2006 ، 34 ، 730-742. [ Google Scholar ]
  15. مرکز آب و هوای منطقه ای دشت های بالا. خلاصه داده های تاریخی آب و هوا. در دسترس آنلاین: http://www.hprcc.unl.edu/data/historical/ (در 3 فوریه 2014 قابل دسترسی است).
  16. آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر اطلس منابع انرژی بادی ایالات متحده. در دسترس آنلاین: http://rredc.nrel.gov/wind/pubs/atlas/ (دسترسی در 3 فوریه 2014).
  17. سازمان زمین شناسی آمریکا مجموعه داده های ملی ارتفاع. در دسترس آنلاین: http://viewer.nationalmap.gov/viewer/ (در 3 فوریه 2014 قابل دسترسی است).
  18. تگو، LI; پولاتیدیس، اچ. Haralambopoulos، DA چارچوب مدیریت زیست محیطی برای مکان یابی مزرعه بادی: روش شناسی و مطالعه موردی. جی. محیط زیست. مدیریت 2010 ، 91 ، 2134-2147. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر داده های باد در دسترس آنلاین: http://www.nrel.gov/gis/data_wind.html (در 3 فوریه 2014 قابل دسترسی است).
  20. دپارتمان منابع طبیعی نبراسکا داده های کاربری زمین در دسترس آنلاین: http://dnr.nebraska.gov/land-use-data (در 3 فوریه 2014 قابل دسترسی است).
  21. اداره سرشماری ایالات متحده محصولات TIGER. در دسترس آنلاین: https://www.census.gov/geo/maps-data/data/tiger.html (در 3 فوریه 2014 قابل دسترسی است).
  22. خدمات ماهی و حیات وحش ایالات متحده اطلاعات GIS ملی USFWS. در دسترس آنلاین: http://www.fws.gov/gis/data/national/index.html#NWI (در 3 فوریه 2014 قابل دسترسی است).
  23. جنکس، GF مفهوم مدل داده در نقشه برداری آماری. بین المللی سالب. کارتوگر. 1967 ، 7 ، 186-190. [ Google Scholar ]
  24. کریستیدیس، تی. قانون، جی. نقشه برداری توربین های بادی انتاریو: چالش ها و محدودیت ها. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2013 ، 2 ، 1092-1105. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]

;کاربردهای GISمقالات

آموزش کاربردی ArcGISالهام ابراهیم زادهکاربرد جی ای اسکاربرد جی ای اس در زمین شناسی

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همواره حمایت دانشجویان عزیزمان همراه ما بوده و این سببب شده که گامی محکم به‌سوی ایجاد یک مرجع برای آموزش GIS برداریم. با این امید که بتوانیم قدردان حمایت شما بزرگواران باشیم.

  • خانه
  • آموزش
  • فیلم آموزشی
  • تماس با ما
  • درباره ما
  • وبلاگ
  • سمنان /خیابان کاشانی/ساختمان فناوری اطلاعات/پ 8
  • 09120049370