基于CIE天空模型的任意时间天空亮度计算与应用验证

本文主要探讨了基于CIE天空模型计算任意时间天空亮度分布的方法，这对于智能照明系统的设计和优化具有重要意义。CIE，即国际照明委员会，提出了15种不同的天空类型，每种类型都有特定的天空亮度计算公式。这些公式涉及的关键参数包括地理位置（经度和纬度）、日期以及天空类型，通过这些信息，可以精确预测不同时间和地点的天空亮度。 研究者深入研究了计算公式中的参数计算方法，包括如何根据当地坐标获取太阳高度角、大气散射系数等参数。天空亮度不仅受太阳位置的影响，还受到大气条件、季节和地理位置等因素的综合影响。通过实际测量的天空亮度分布数据，研究人员验证了计算方法的有效性。他们发现，计算得出的天空亮度分布与实测数据有良好的一致性，这表明计算值可以作为一个准确的替代，用于节能照明系统的自动调节和控制。 在应用上，天空亮度的实时计算有助于智能照明系统根据自然光照的变化动态调整照明强度，从而减少人工干预，节省能源。例如，在白天阳光充足时，照明系统可以根据计算出的天空亮度降低亮度或关闭部分灯具，而在阴天或夜晚则提高亮度，确保室内照明需求的同时，最大程度地利用自然资源。 本文的成果为实现环境感知的智能照明系统提供了关键技术支持，使得照明设计更加节能和高效。通过结合CIE天空模型和现代信息技术，我们可以实现对天空亮度的精准预测，为建筑能源管理、城市规划和可持续发展贡献力量。