1. Algoritem za celostno vrednotenje fotovoltaičnega in vetrnega potenciala večjih geografskih območijNiko Lukač, 2016, doctoral dissertation Abstract: V doktorski disertaciji predlagamo nov algoritem za izračun fotovoltaičnega in vetrnega potenciala nad večjim geografskim območjem. Pri tem veliko geografsko območje predstavimo v topološki strukturi mreže, ki jo skonstruiramo iz visokoločljivostnih podatkov laserskega snemanja LiDAR. Najprej relativno, glede na lokacijo, izračunamo položaj Sonca, senčenje ter anizotropno obsevanje na površino, z upoštevanjem večletnih meritev direktnega in difuznega obsevanja. Izračunano trenutno vrednost globalnega obsevanja integriramo po času, pri čemer upoštevamo tudi od globalnega obsevanja nelinearno odvisno karakteristiko izkoristka (učinkovitosti) obravnavanega fotovoltaičnega sistema. V drugem delu doktorske disertacije predstavimo novo metodologijo za izračun vetrnega potenciala nad dano mrežo, kjer z računalniško simulacijo določimo vetrni tok kot skupek zračnih molekul z Lagrangeovo metodo hidrodinamike zglajenih delcev ter modelom turbulence temelječim na Reynoldsovim povprečenjem. Za izvedbo izračuna potencialnega gibanja vetra upoštevamo še večletne podatke meteoroloških meritev hitrosti in smeri vetra, s katerimi zgradimo logaritmični vetrni profil za določitev začetnih pogojev delcev vetra. Za izračun izhodne moči uporabimo nelinearno karakteristiko moči vetrne elektrarne, ki je odvisna od hitrosti vetra. Integracijo slednje po času uporabimo za napoved proizvodnje električne energije. Obe metodologiji združimo v predlagan algoritem, ki ga implementiramo na grafični procesni enoti s tehnologijo CUDA, s čimer dosežemo učinkovito paralelno izvajanje v doglednem času. V eksperimentalnem delu doktorske disertacije s primerjavo izračunanih vrednosti in neodvisnih meritev ovrednotimo natančnost in točnost izračuna glede na vhodne podatke. Z algoritmom tudi vrednotimo fotovoltaični in vetrni potencial večjega geografskega območja mesta Maribor. Pri fotovoltaičnem potencialu v povprečju dosežemo točnost glede na podatke meritev do 97%, pri vetrnem potencialu pa do 92%.
Keywords: algoritmi, modeliranje in simulacija, računalniška simulacija, daljinsko zaznavanje, meteorolov{s}ke meritve, podatki LiDAR, paralelno računanje, GPU, GPGPU, CUDA, fotovoltaiv{c}ni potencial, vetrni potencial, hidrodinamika zglajenih delcev
Published in DKUM: 02.06.2016; Views: 2372; Downloads: 369
 Full text (5,62 MB) |
2. OPTIMIZACIJA POSTAVITVE NASELIJ GLEDE NA SONČNI POTENCIALMarko Bizjak, 2015, master's thesis Abstract: V magistrskem delu predstavimo metodo za optimizacijo postavitve naselja na določenem območju glede na prejeti sončni potencial skozi leto. Maksimizacija sončnega potenciala naselja je eden izmed pomembnih izzivov na področju prostorskega načrtovanja, še posebej pri razvoju samooskrbnih mest. V naši aplikaciji naselja načrtujemo nad 2.5D mrežo, generirano iz podatkov LiDAR, kar nam omogoča optimizacijo v realnem okolju. Postavitev optimiziramo s prirejeno diferencialno evolucijo, pri čemer upoštevamo parametre modeliranja naselja. Za vsako kombinacijo parametrov se modelira naselje in ovrednoti glede na izračunan sončni potencial. Eksperimentalno smo poleg optimizacijskih parametrov preverili tudi vpliv različnih oblik tlorisov stavb in strategij diferencialne evolucije.
Keywords: računalniški algoritmi, diferencialna evolucija, sončni potencial, sončno obsevanje, podatki LiDAR
Published in DKUM: 27.05.2015; Views: 1786; Downloads: 215
Full text (5,03 MB) |
3. GRUČENJE PODATKOV LiDARBoštjan Založnik, 2014, undergraduate thesis Abstract: Cilje diplomske naloge je raziskati možnosti uporabe algoritmov gručenja za obdelavo
podatkov LiDAR. Prvi del diplomske naloge predstavlja podatke LiDAR in algoritme
gručenja. S senzorji LiDAR, pritrjenimi na letala ali helikopterje, je omogočeno hitro in
natančno modeliranje površja. Metode gručenje predstavljajo enega izmed pristopov za
detekcijo objektov na površju. Gručenje je vrsta nenadzorovane klasifikacije podatkov. Za
učinkovito implementacijo algoritmov gručenja so potrebne posebne podatkovne strukture.
Pri diplomski nalogi uporabljamo drevesa KD. V drugem delu diplomske naloge
predstavimo aplikacijo. Pripravi podatkov s predobdelavo sledi uporaba algoritma
DBSCAN za iskanje zgradb in cest. Za iskanje dreves smo uporabili algoritem k-means. V
zaključku podamo rezultate in uporabljene parametre.
Keywords: algoritmi gručenja, k-means, DBSCAN, iskanje zgradb, iskanje
cest, iskanje drevesnih krošenj, podatki LiDAR
Published in DKUM: 20.05.2014; Views: 1793; Downloads: 198
Full text (5,21 MB) |
4. ALGORITEM PREDVIDEVANJA POPLAVNIH OBMOČIJ Z UPORABO PODATKOV LiDARMatej Brumen, 2013, undergraduate thesis Abstract: Z napredovanjem računalniške tehnologije se zadnje čase pojavlja čim več različnih fizikalnih simulacij, med katere spadajo tudi simulacije dinamike tekočin. Enačbe Navier-Strokes opisujejo takšno gibanje tekočin v 3D prostoru, katerih diskretizacija in reševanje na CPU porabi veliko časa. Zato bi si želeli lažjo in hitrejšo metodo za tovrstne simulacije. V diplomskem delu smo predstavili implementacijo reševalnika enačb plitve vode, ki opisujejo gibanje tekočin v 2D prostoru. Reševalnik smo uporabili za predvidevanje poplavnih območij nad 2.5D mrežo zgrajeno iz 3D oblaka točk. Ta množica točk običajno predstavlja realna površja, ki so bila posneta s tehnologijo LiDAR. Tako je v razvitem orodju mogoče predvidet ogrožene predele, ki bodo poplavljeni v realnem času.
Keywords: algoritmi, računalniška geometrija, enačbe plitvih voda, podatki LiDAR, 2.5D površje, realno-časovna simulacija tekočin, vizualizacija terena, vizualizacija tekočin
Published in DKUM: 12.09.2013; Views: 2542; Downloads: 266
Full text (38,11 MB) |
5. IZRAČUN SONČNEGA POTENCIALA IZ PODATKOV LIDAR NA GPUNiko Lukač, 2012, master's thesis Abstract: Izračun sončnega potenciala iz podatkov LiDAR je eden iz med najbolj učinkovitih pristopov za iskanje primernih površin za namestitev fotovoltaičnih sistemov v urbanih področjih. Pri tem je potrebno upoštevat različne faktorje, ki vplivajo na natančnost izračuna, npr.: lokacija na Zemlji, topografija površja, senčenje, in zmanjševanje sončnega sevanja zaradi vplivov atmosfere ter oblakov. Čas izračuna se poveča, kadar je velikost podatkov znatno večja. Hitrejši izračun je sicer možen z uporabo superračunalnikov, vendar je cenovno neugoden za splošno uporabo. V tem magistrskem delu predstavimo učinkovito metodo za izračun sončnega potenciala iz podatkov LiDAR na grafičnem procesorju. Pri tem upoštevamo topografijo, pridobljeno iz podatkov LiDAR in statistične podatke sončnega obsevanja iz meritev s piranometrom. Večločljivostno globalno senčenje zaradi trdih objektov, in hevristično globalno senčenje zaradi vegetacije, dopolnjujeta predstavljeno metodo. Eksperimenti demonstrirajo učinkovitost in natančnost predstavljene metode.
Keywords: sončni potencial, sončno obsevanje, fotovoltaika, podatki LiDAR, GPU, GPGPU, CUDA
Published in DKUM: 04.09.2012; Views: 3313; Downloads: 454
Full text (51,16 MB) |
