Estimation of Global Solar Radiation Based in Temperature Observations for the Goiás State

Fernandes, Diego Simões; Heinemann, Alexandre Bryan; Amorim, André de Oliveira; Paz, Rosidalva Lopes Feitosa da

doi:10.1590/0102-7786333014

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Revista Brasileira de Meteorologia

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Sumário

Artigo • Rev. bras. meteorol. 33 (3) • Jul-Sep 2018 • https://doi.org/10.1590/0102-7786333014 copy

Estimation of Global Solar Radiation Based in Temperature Observations for the Goiás State

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Abstract

The objective of this work was to evaluate the performance of five models for estimating solar radiation based on temperature data for dry and wet periods in Goiás State. Climate data from 10 municipalities were used. The models performance for calibration and validation were evaluated by coefficient of determination (R²), root mean square error (RMSE), mean square relative error (RRMSE), the mean absolute error (MAE) and efficiency of model by the Nash-Sutcliff method (EF). Also, the models performance considering all data set for daily and monthly estimated solar radiation were evaluated by Willmott’s agreement coefficient, Camargo’s confidence index, spline smoothing cubic regression and linear regression. It was observed that HG and DCBB models showed the worst performance and CD and DB models the best performance for estimating solar radiation values for Goiás State.

Keywords:
Bristow-Campbell; Campbell-Donatelli; Donatelli-Bellocchi; Hargreaves

ID	Município	Lat (°)	Lon (°)	Alt (m)	Período	N° de anos
01	Minaçu	13,40	48,05	343	2004-2009	6
02	Ceres	15,31	49,60	739	2002-2007	6
03	Anápolis	16,33	48,95	1136	2005-2008	4
04	Anicuns	16,46	49,96	692	2006-2009	4
05	Vianópolis	16,74	48,52	1110	2004-2007	4
06	Cristalina	16,77	47,61	1189	2005-2008	4
07	Palmeiras de Goiás	16,80	49,93	596	2000-2001 e 2004-2005	4
08	Jandaia	17,05	50,15	637	2005-2008	4
09	Vicentinópolis	17,74	49,81	648	2000-2005	6
10	Jataí	17,88	51,71	696	2004-2009	6

Modelo	Parâmetro	ID (Município)
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
HG	b	0,19	0,18	0,17	0,18	0,18	0,16	0,17	0,17	0,14	0,18
	c	-2,67	-4,80	-0,07	-1,98	-3,69	1,42	-4,03	-2,15	0,82	-2,71
BC	b	0,61	0,96	0,70	0,75	0,69	0,39	0,87	1,93	0,42	0,94
	c	1,70	1,38	1,60	1,59	1,47	1,89	1,36	1,12	1,71	1,42
CD	b	0,44	0,13	0,46	0,42	0,18	0,51	0,13	0,13	0,30	0,23
	Tnc	110,00	19,59	110,00	110,00	26,28	110,00	23,68	16,09	110,00	28,62
DB	b	0,30	0,20	0,28	0,28	0,19	0,30	0,17	0,24	0,21	0,24
	c1	-0,02	0,04	-0,02	0,00	0,05	-0,06	0,04	0,06	0,02	0,01
	c2	1,42	1,41	1,46	1,22	0,46	1,46	0,76	1,03	0,74	0,74
DCBB	b	0,25	0,17	0,24	0,23	0,16	0,26	0,14	0,20	0,17	0,20
	c1	-0.03	0.04	-0.02	0	0.04	-0.06	0.04	0.05	0.01	0.01
	c2	1,42	1,41	1,46	1,22	0,46	1,46	0,76	1,03	0,74	0,74
	Tnc	140,05	41,77	84,10	107,55	44,23	78,22	33,68	41,58	200,00	44,37

Modelo	ID	Calibração					Validação
		EQM	ERQM	EMA	EF	R²	EQM	ERQM	EMA	EF	R²
HG	1	3,79	13,83	2,98	0,53	0,53	4,15	15,12	3,29	0,41	0,43
	2	3,16	11,82	2,43	0,59	0,59	3,35	12,52	2,56	0,53	0,54
	3	3,90	13,14	3,07	0,39	0,39	3,91	16,12	3,15	0,39	0,39
	4	3,73	13,24	2,91	0,49	0,49	3,79	13,47	2,99	0,42	0,43
	5	4,40	16,65	3,37	0,46	0,46	4,40	16,65	3,48	0,38	0,44
	6	4,35	14,88	3,54	0,34	0,34	4,04	16,91	3,34	0,37	0,37
	7	2,66	10,30	2,10	0,67	0,66	3,24	12,53	2,57	0,56	0,57
	8	3,27	11,51	2,46	0,52	0,52	3,14	13,50	2,39	0,54	0,55
	9	3,64	15,30	2,84	0,39	0,39	3,76	15,77	3,04	0,43	0,43
	10	3,57	13,58	2,73	0,57	0,57	3,63	13,78	2,84	0,52	0,51
	Média	3,69	13,41	2.88	0,51	0.51	3,78	14,45	3,02	0,43	0,44
BC	1	3,18	11,59	2,38	0,67	0,67	3,73	13,57	2,84	0,53	0,55
	2	3,10	11,58	2,30	0,61	0,61	3,15	11,76	2,35	0,59	0,59
	3	3,65	12,31	2,73	0,46	0,47	3,62	14,93	2,79	0,48	0,49
	4	3,55	12,62	2,69	0,54	0,55	3,65	12,95	2,80	0,47	0,47
	5	4,25	16,09	3,08	0,50	0,50	4,16	15,72	3,06	0,45	0,50
	6	3,82	13,06	2,93	0,49	0,52	3,62	15,16	2,83	0,50	0,54
	7	2,56	9,92	2,05	0,69	0,69	2,97	11,48	2,24	0,63	0,65
	8	3,24	11,41	2,38	0,53	0,53	3,09	13,28	2,31	0,55	0,57
	9	3,15	13,25	2,43	0,54	0,55	3,56	14,94	2,85	0,49	0,51
	10	3,44	13,09	2,57	0,60	0,60	3,54	13,45	2,66	0,54	0,54
	Média	3,34	12,47	2,50	0,54	0,55	3,59	13,51	2,80	0,52	0,54
CD	1	3,30	12,04	2,46	0,64	0,68	3,81	13,88	2,86	0,50	0,56
	2	3,23	12,06	2,37	0,57	0,62	3,25	12,14	2,42	0,56	0,59
	3	3,77	12,72	2,76	0,43	0,48	3,78	15,61	2,84	0,43	0,50
	4	3,67	13,05	2,71	0,51	0,55	3,77	13,40	2,80	0,43	0,48
	5	4,28	16,18	3,10	0,49	0,52	4,24	16,03	3,03	0,42	0,49
	6	3,89	13,30	2,99	0,47	0,52	3,71	15,53	2,91	0,47	0,54
	7	2,66	10,27	2,06	0,67	0,70	2,90	11,19	2,16	0,65	0,66
	8	3,55	12,49	2,59	0,43	0,54	3,34	14,38	2,43	0,47	0,57
	9	3,24	13,64	2,50	0,51	0,56	3,59	15,10	2,88	0,47	0,53
	10	3,57	13,59	2,64	0,57	0,60	3,71	14,11	2,76	0,49	0,54
	Média	3,56	12,89	2,62	0,51	0,56	3,71	14,25	2,82	0,47	0.54
DB	1	3,29	12,00	2,45	0,64	0,68	3,82	13,90	2,85	0,50	0,57
	2	3,43	12,82	2,54	0,52	0,59	3,37	12,58	2,58	0,53	0,56
	3	3,77	12,72	2,73	0,43	0,48	3,75	15,49	2,80	0,44	0,50
	4	3,66	13,00	2,68	0,51	0,55	3,73	13,24	2,77	0,44	0,48
	5	4,37	16,53	3,09	0,47	0,51	4,49	16,98	3,25	0,35	0,44
	6	3,81	13,04	2,85	0,49	0,53	3,71	15,53	2,88	0,47	0,54
	7	3,12	12,07	2,53	0,54	0,64	3,09	11,92	2,31	0,60	0,63
	8	3,37	11,85	2,45	0,49	0,57	3,29	14,15	2,40	0,49	0,57
	9	3,23	13,58	2,49	0,52	0,56	3,67	15,41	2,96	0,45	0,50
	10	3,67	13,96	2,71	0,55	0,59	3,81	14,47	2,81	0,47	0,52
	Média	3,55	12,91	2,61	0,52	0,57	3,72	14,31	2,81	0,47	0,53
DCBB	1	3,34	12,17	2,51	0,63	0,68	3,88	14,12	2,93	0,49	0,57
	2	3,90	14,56	2,98	0,38	0,59	3,94	14,72	3,00	0,35	0,54
	3	3,78	12,75	2,73	0,42	0,48	3,76	15,51	2,79	0,44	0,50
	4	3,66	12,99	2,70	0,51	0,56	3,72	13,22	2,78	0,44	0,48
	5	4,64	17,56	3,20	0,40	0,49	4,50	17,02	3,28	0,35	0,41
	6	3,84	13,15	2,84	0,48	0,52	3,67	15,38	2,86	0,48	0,54
	7	4,06	15,69	3,33	0,22	0,69	4,20	16,21	3,23	0,26	0,63
	8	3,90	13,73	2,93	0,31	0,60	3,90	16,80	2,92	0,28	0,58
	9	3,35	14,07	2,58	0,48	0,56	3,85	16,18	3,10	0,40	0,50
	10	3,99	15,18	2,96	0,47	0,58	4,15	15,77	3,05	0,37	0,52
	Média	3,87	13,90	2,89	0,45	0,57	3,89	15,64	2,97	0,39	0,53

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[1] Autor de correspondência: Diego Simões Fernandes, diego.fernandes@ueg.br.