拡張アメダスの地点情報を国土地理院の地図にマップしてみた

国土地理院の「地理院地図」がCSVに対応したというので試してみました。

拡張アメダスの地点情報を表示する

拡張アメダスには地点情報のCSVが添付します。これをちょっと加工して緯度経度のリストを作ってみます。

地点情報の緯度、経度は「度」「分」が別々のセルに分かれているので、実数に変換したセルを用意してCSVへ保存します。(lng,latのカラムが経度、緯度)

地点情報のファイルを加工して経度(lng),緯度(lat)のカラムを追加
地点情報のファイルを加工して経度(lng),緯度(lat)のカラムを追加

このCSVを地図へドロップすると、自動的にlng,latのカラムを読み取って確認画面が表示されます。

lnt, lngカラムを判定して確認画面が表示される
lnt, lngカラムを判定して確認画面が表示される

確認のボタンをクリックすると緯度、経度を元に地点がプロットされます。

地点が地図上にプロットされる
地点が地図上にプロットされる

地図を拡大して、地点をクリックするとCSVに含まれていた、その他の項目がポップアップ表示されます。

CSVに含まれている地点番号や標高がポップアップされる
CSVに含まれている地点番号や標高がポップアップされる

今回は緯度経度を使いましたが、住所も対応しているようです。CSVデータの確認用に良さそうです。

Weather Data Map Plugin 0.9.2をリリースしました

TRNSYS の気象データリーダー、Type15-x、Type99のプラグインを更新しました。EPWを含め、新たに3種類の気象データ形式に対応しています。あとはドイツで使われている形式に対応すれば世界制覇なんですが、もうちょっと時間が掛かりそうです。

Type15-2 TMY2
Type15-3 Energy+(EPW) New!
Type15-6 Meteonorm for TRNSYS
Type15-7 TMY3 New!
Type99 User Format New!

ダウンロードはこちらから
https://github.com/TRNSYSJP/WeatherDataMap/releases

動作環境

以下の環境で動作を確認しています。
Windows10 Pro(64bit, 1803)
TRNSYS18.00.0019(64bit)

TRNSYSで日単位で平均、最低、最高気温を計算する

2018/11/21 追記 日平均、月平均のサンプルを作成、公開しました。

https://github.com/TRNSYSJP/TRNSYS.JP/tree/master/TRNSYS18/MyProjects/Type155_DailyAndMonthlyAve

社内的なリクエストでタイトルのような処理を考えてみました。(何のために要るのかはよく分かっていないんだが。。。)

さてと、計算結果を出力すると、通常は図のようにタイムステップごとに結果が出力されます。(タイムステップ1hの例)

タイムステップごとに結果が出力される
タイムステップごとに結果が出力される

こういったデータから日平均を計算は、通常Excelなどを使って処理することになります。でも、何度も繰り返して計算する場合、Excelで計算を繰り返すのも大変です。

TRNSYSには標準で積算や平均値を計算する便利なコンポーネント、Type55が用意されています。これを使って日平均、最低、最高気温を計算してみます。

用意する物

  • Type99-AMeDAS
  • Type55 Periodic Integrator
  • Type25a

Type99-AMeDAS

気温のデータが必要なので、気象データリーダーを用意します。今回はType99-AMeDASを使いましたが、気温のデータが出力できるコンポーネントであれば何でもOKです。

Type55 Periodic Integrator

期間を指定可能な積分コンポーネント。任意の時間間隔で平均や最高、最低値を出力してくれる便利なコンポーネントです。

Type25a

ファイル出力用。

プロジェクトの作成例

Type55を使ったプロジェクト
Type55を使ったプロジェクト

必要最小限の構成のでシンプルなプロジェクトになります。一つ一つコンポーネントの設定を見ていきましょう。

Type99-AMeDAS

デフォルトのままで変更なし。

Type55 Periodic Integrator

日単位(24h間隔)で処理するため何カ所か設定を変更します。

Type55の設定
Type55の設定
  1. 気温を扱うので積分ではなく合計値処理を指定(-1)
  2. 気象データの開始(1:00)に合せて相対開始時刻を0hへ変更
  3. 集計する間隔を24hへ設定
  4. 平均、最高、最低値をリセットする間隔を24hへ設定

Type25

Excelで扱いやすくするため、ファイルの区切り文字をカンマ”,”へ変更。

デリミタをカンマへ変更
デリミタをカンマへ変更

ファイルの拡張子もExcelで扱いやすいように”.csv”へ変更しておきます。

ファイル拡張子を"CSV"へ変更
ファイル拡張子を”CSV”へ変更

コンポーネントの接続

Type99-AMeDAS → Type25c

気温の値のみ接続
気温の値のみ接続

Type99-AMeDAS → Type55 Periodic Integrator

こちらも気温の値のみ接続する
こちらも気温の値のみ接続する

Type55 Periodic Integrator → Type25c

動作確認のためすべての出力を接続する
動作確認のためすべての出力を接続する

動作確認のためすべての出力を接続する。

出力結果

計算を実行して書き出した結果が下の図です。一日分のデータを抜きして、重要な項目を塗りつぶしています。

一日分のデータを抜粋
一日分のデータを抜粋
  1. 集計範囲(24h)
  2. 合計値
  3. 平均値
  4. 最低値と発生時刻
  5. 最高値と発生時刻24時間の範囲で平均、最低、最高の値が出力されているのが確認できます。

Type25で一工夫

さて、欲しい値が書き出されているのは確認できました。でも、これだと毎時間ごとの値も出力されているので、少々見にくい状態です。日単位の値が欲しいので、次はType25の機能を使って必要な値のみを抜き出す処理を追加します。変更箇所は一箇所だけ、Printing intervalの設定をデフォルトの「STEP」から「24」へ変更します。

Printing intervalを「24」へ変更
Printing intervalを「24」へ変更

再度実行してCSVファイルを開くと、下の図のように24h間隔で値が書き出されるようになりました。必要なデータだけまとまっています。タイムステップごとの出力に比べて大分すっきりしました。こういった一工夫で計算の作業がぐっと楽になります。

24h間隔で値が書き出される
24h間隔で値が書き出される

動作環境

以下の環境で動作を確認しています。
Windows10 Pro(64bit, 1803)
TRNSYS18.00.0019(64bit)

Weather Data Map 北米対応版、只今作成中

Meteonormにつづいて、TMY2形式の気象データへ対応作業中です。TRNSYSに添付の気象データでは北米(US)をカバーしています。

地図にプロットしてみると東海岸が多めです。人口が多いんでしょうか?

北米の気象データ
北米の気象データ

日本の近くにもアイコンが表示されるので不思議に思ったら、グアム。そういえば、ここも米国領。

グアムの気象データ
グアムの気象データ

西海岸の沖に4地点まとまっているのは何かと思ったら、こちらはハワイ諸島でした。この地図だとだいぶ北米に近く見えます。(普段見ている地図だと、太平洋の真ん中に見えますよね?)

ハワイの気象データ
ハワイの気象データ

もうちょっと調整したら、リリースする予定です。

2018/08/09追記

リリースしました。ダウンロードはこちらから。
https://github.com/TRNSYSJP/WeatherDataMap/releases

動作環境

以下の環境で動作を確認しています。
Windows10 Pro(64bit, 1803)
.NET Framework 4.6
TRNSYS18.00.0019(64bit)

meteonormの気象データ

TRNSYSに標準添付の気象データ、Meteonormには1,000地点以上のデータが含まれています。含まれるデータについて詳しくはドキュメントにすべて記載されています。

とはいえ、ボリューム感が湧かないのでPluginを作って地図上に配置してみました。

ヘッダーを解析する

MeteonormのデータはTMY2形式で提供されています。この形式のファイルはヘッダー部分に都市名や緯度、経度の情報が含まれています。(Table 3-1. Header Elements in the TMY2 Format

下のリストは日本の百里の気象データのヘッダー部分です。「Hyakuri」の地名に続いて緯度、経度、標高の値が並んでいます。

477150Hyakuri (Jasdf)           9   N 36 11 E 140 25  35  
95010101000000000000?40000?40000?40000I40000I40000I49999?0  
95010102000000000000?40000?40000?40000I40000I40000I49999?0  
95010103000000000000?40000?40000?40000I40000I40000I49999?0 

この部分から位置が取得できるので、あとは地図を用意してその位置にアイコンを配置します。

OpenStreetMapを使って表示

PluginではOpenStreetMapを使ってアイコンを配置しています。下の画面はPluginの起動直後、現在位置に合わせて周辺の地図と気象データ位置を表示しています。

現在位置に合わせて周辺の地図と気象データ位置を表示
現在位置に合わせて周辺の地図と気象データ位置を表示

ズームアウトすると世界中のデータが表示されるのですが、ごちゃごちゃして見にくいので画面左上に専用の簡易地図を用意しています。

少々分かりにくいので拡大して抜き出したのが下の画面。赤い点すべてが気象データの位置になります。

赤い点すべてが気象データ
赤い点すべてが気象データ

米国がすっぽり抜け落ちていますが、これはMeteonormとは別にデータが提供されているためです。

ロシアがやや少なめですが、Meteonormではまんべんなく世界中がカバーされているのが分かります。

変わったところでは南極の昭和基地のデータも含まれています。(地図にプロットしてみて初めて気がつきました)昭和基地はもっと南極点に近い場所かと思っていたのですが、意外と赤道よりですね。

南極の昭和基地のデータ
南極の昭和基地のデータ

2018/7/25 追記

プラグインを公開しました。

https://github.com/TRNSYSJP/TRNSYS.JP/releases/tag/0.9.0

このPluginはもう少しブラッシュアップしたら公開する予定です。

実際に動いている様子です。

動作環境

以下の環境で動作を確認しています。

Windows10 Pro(64bit, 1803)
.NET Framework 4.6
TRNSYS18.00.0019(64bit)

世界の気象データ

TRNSYSには標準で150か国、1,000地点を超える気象データが標準添付しています。(詳しくはこちらの記事

でも、フツーにインストールしただけだと、ほんの一部しかインストールされません。最大で1.5GBほどのサイズになるので専用インストーラーが用意されています。

trnsys18-weather-18-00-0000.exe でインストール

気象データのインストーラーはTRNSYS本体とは別に用意されています。CD-ROMからtrnsys18-weather-18-00-0000.exeをダブルクリックしてインストールします。

基本的には表示される画面に従ってクリックしていけばOKです。

」をクリックして次の画面へ” class=”wp-image-3500″/>
「Next >」をクリックして次の画面へ
」をクリック ” class=”wp-image-3501″/>
使用許諾を確認、「I agree」を選択して「Next >」をクリック

ここは使用許諾なので、問題なければ I agree を選択して次へ進みます。

」をクリック して次へ” class=”wp-image-3502″/>
インストールフォルダを確認して、「Next >」をクリック して次へ
」をクリック して次へ ” class=”wp-image-3504″/>
Backupフォルダの確認、 「Next >」をクリック して次へ
」をクリック して次へ ” class=”wp-image-3506″/>
インストールする地域にチェックして、 「Next >」をクリック して次へ

気象データは地域ごとにまとめてあるので、欲しい地域をチェックして次へ進みます。
データ容量(1.5GBほど)が気にならなければ全部チェックしてもOKです。

」をクリック するとインストール開始” class=”wp-image-3507″/>
「Next >」をクリック するとインストール開始
気象データのコピーが始まる
気象データのコピーが始まる
」をクリックして終了” class=”wp-image-3509″/>
「Finish >」をクリックして終了

以上で終了です。

動作環境

以下の環境で動作を確認しています。
Windows10 Pro(64bit, 1803)
TRNSYS18.00.0018(64bit)

太陽光発電システム用の日射量データベース

NEDOのサイトで新しい日射データベースが公開されています。と言っても昨年(2017年)の6月から公開されていたのに気付きました。

くわしくはこちら
アジア標準日射量データベース

アジア全域、地点が沢山用意されています。

地点を選ぶと日射のデータが閲覧&ダウンロードできる。

日射スペクトルデータなんてのも公開されています。こちらは国内限定のようです。

拡張アメダス、EPW形式をTRNSYSで使う

気象データシステムからEPW(EnergyPlus Weather File)形式の気象データのサンプルが公開されていたので、TRNSYSで試してみました。

EEA気象データ/EPWフォーマット(EA/EPW)

TRNSYSには標準でEPW形式の気象データリーダーが用意されているので、これを使って読みだしてみます。

Type15-3
Type15-3

気象データリーダー Type15-3 を配置したら、上記のリンク先からダウンロードしたファイル(EPW)をExternal Filesタブで指定します。あとは特に設定もないので、出力の指定をします。

EPW形式の気象データファイルを指定する
EPW形式の気象データファイルを指定する

値を書き出してみたかったので、Type25を配置して、各項目を接続します。(しかし、EPWって値が多いですね)

Type25を配置して、気象データの値を接続する
Type25を配置して、気象データの値を接続する

TRNSYSを実行して、書き出されたCSVを開くと。。。
きれいに値が書き出されています。問題なく使えそうです。

CSVにEPWの値が書き出されている
CSVにEPWの値が書き出されている

動作環境

以下の環境で動作を確認しています。

Windows10 Pro(64bit)
TRNSYS18.00.0014(64bit)

TMY,TMY2とTMY3

この3種類は単に年代の違い(拡張アメダスに1995年版と2000年版があるような違い)だと思ってたら、それ以外も違うんですね。NRELのマニュアルの序文にしっかり書いてある。

Users Manual for TMY3 Data Sets

ポイントだけ抜粋すると。。。

These data sets provide greater  geographical coverage than previous TMY sets with 1020 locations in the United States and its  territories. 

これらのデータセットは、米国およびその地域における1020のロケーションを有する以前のTMYセットよりも広い地理的範囲を提供する。

To distinguish between the old and new data sets, the new TMY data sets are referred to as  TMY3. The TMY, TMY2, and TMY3 data sets cannot be used interchangeably because of  differences in time (solar versus local), formats, elements, and units.

古いデータセットと新しいデータセットとを区別するために、新しいTMYデータセットをTMY3と呼ぶ。 TMY、TMY2、およびTMY3データ・セットは、時間の違い(太陽対ローカル)、形式、要素、および単位のために互換的に使用することはできません。

TMY3以前の気象データに比べてロケーション(地点)が多くなっている。ただし、データ形式は異なっており、互換性はない。

なるどほど、名前が似てるからと言ってもTMY3とTMY2は注意が要りますね。

ちなみに、以下のURLからTMY3から2への変換プログラムが入手できる。

National Solar Radiation Data Base – 1991- 2005 Update: Typical Meteorological Year 3

メモ:TMYの元データの年代

いちおう無印のTMYから2,3へと新しくなっている。

TMY  1952 – 1975
TMY2 1961 – 1990
TMY3 1991 – 2005

2017/3/9 追記
ファイル形式の違い
TMY,TMY2 固定長のテキスト形式(つまりCSVではない)
TMY3 CSV形式