Obliczanie czasu wschodu / zachodu słońca z uwzględnieniem topografii

Chcę obliczyć czas wschodu i zachodu słońca dla całego roku dla danej lokalizacji, biorąc pod uwagę topografię. Być może wschód / zachód słońca nie są odpowiednimi terminami, ale chcę, aby czas, w którym słońce wschodzi nad horyzontem, i czas, w którym spada on poniżej horyzontu, biorąc pod uwagę wszelkie wzgórza.

Używam QGIS lub GRASS. Mogę użyć r.horizon do wygenerowania kąta horyzontu z określonego punktu, ale nie jestem pewien, jak się tam dostać do czasów wschodu / zachodu słońca.

Zainstalowałem efemiczny pakiet python w moim systemie GNU / Debian Linux i mogłem go używać w konsoli Python QGIS. Stworzyłem obserwatora dla punktu w pobliżu jeziora Utah (USA) i obliczono wschodzące i zachodzące słońce na dzień „2010/6/21”. Skrypt był:

import ephem

#defining an observer
obs = ephem.Observer()

#defining position
long = '-112.092807'
lat = '40.135114'

obs.long = ephem.degrees(long)
obs.lat = ephem.degrees(lat)

print "long = ", obs.long, "lat = ", obs.lat

#defining date
date = '2010/6/21'

obs.date = ephem.Date(date)

#defining an astronomic object; Sun in this case
sun = ephem.Sun(obs)

r1 = obs.next_rising(sun)
s1 = obs.next_setting(sun)

print "rising sun (UTC time): ", r1
print "setting sun (UTC time): ", s1

r1_lt = ephem.Date(r1 - 6 * ephem.hour) #local time 

(y, mn, d, h, min, s) = r1_lt.tuple()

print "rising sun: (local time): {:.2f}".format( h + min/60. + s/3600. )

s1_lt = ephem.Date(s1 - 6 * ephem.hour) #local time

(y, mn, d, h, min, s) = s1_lt.tuple()

print "setting sun (local time): {:.2f}".format( h + min/60. + s/3600. )

Po uruchomieniu w Python Console QGIS wynik był następujący:

>>>execfile(u'/home/zeito/pyqgis_scripts/ephem.py'.encode('UTF-8'))
long =  -112:05:34.1 lat =  40:08:06.4
rising sun (UTC time):  2010/6/21 11:58:58
setting sun (UTC time):  2010/6/21 03:01:14
rising sun: (local time): 5.98
setting sun (local time): 21.02

Oto odpowiedź.

Uwaga do edycji :

Definiowanie nowego horyzontu (np. 5 stopni):

.
.
.
obs.horizon = '5'

sun = ephem.Sun(obs)

r1 = obs.next_rising(sun)
s1 = obs.next_setting(sun)

print "rising sun (UTC time): ", r1
print "setting sun (UTC time): ", s1

r1_lt = ephem.Date(r1 - 6 * ephem.hour) #local time 

(y, mn, d, h, min, s) = r1_lt.tuple()

print "rising sun: (local time): {:.2f}".format( h + min/60. + s/3600. )

s1_lt = ephem.Date(s1 - 6 * ephem.hour) #local time

(y, mn, d, h, min, s) = s1_lt.tuple()

print "setting sun (local time): {:.2f}".format( h + min/60. + s/3600. )

wynik to:

>>>execfile(u'/home/zeito/pyqgis_scripts/ephem.py'.encode('UTF-8'))
long =  -112:05:34.1 lat =  40:08:06.4
rising sun (UTC time):  2010/6/21 12:31:48
setting sun (UTC time):  2010/6/21 02:28:24
rising sun: (local time): 6.53
setting sun (local time): 20.47

Możesz użyć biblioteki takiej jak PyEphem, aby znaleźć, dla danej lokalizacji, wysokości, dnia, czasu (ów) i planety;) kątów azymutu i wysokości słońca.

Możesz użyć do tego trochę Pythona, ale najpierw musisz wygenerować słownik lub tabelę, z pozycji obserwatora, pod kątem kąta do horyzontu świata rzeczywistego. Musiałoby to być, powiedzmy, w odstępach co 1 stopień, przy czym 0 = prawdziwa północ i dla każdego stopnia podając kąt horyzontu. To może pochodzić z twojego r.horizon.

Możesz następnie użyć pyephemdo a) stworzyć observerszerokość geograficzną, długość i wysokość swojego obserwatora i dla każdej minuty danego dnia użyć go do obliczenia pozornych pozycji słońca, byłyby one podane jako cztery wartości: ra, dec, alt i az.

Następnie dla każdej wartości czasu możesz porównać alt z wartością z tabeli wysokości w tym azymucie, a gdy alt jest większa niż wartość w tabeli, będziesz mógł zobaczyć słońce.

Możliwe jest nawet, że uda ci się znaleźć punkty, w których w danym dniu słońce wschodzi w dolinie, a następnie opuszcza miejsce za górą, a następnie ponownie pojawia się za lub po drugiej stronie góry.