poszukiwanie implementacji „Dostępne niebo”

Szukam implementacji algorytmu o nazwie „Dostępne niebo”. ArcGIS (Spatial Analyst lub GRID) jest preferowany, ale rozwiązania w GDAL, SAGA GIS lub innych są całkowicie akceptowalne.

Opis, który posiadam, to „metoda kwantyfikacji wpływu terenu na wydajność radiokolara GPS poprzez utworzenie zmiennej o nazwie„ Dostępne niebo ”(Rodgers i in. 1997).… ASTo proporcja nieba dostępna radiokolarowi GPS przez linię bezpośrednią terenu we wszystkich kierunkach i pod dowolnym kątem bez przeszkód terenowych (bez uwzględnienia pokrywy leśnej). ... lokalizacje na szczytach górskich mają wysokie wartości AS ... podobnie lokalizacje w dnach dolin są niskie z powodu grzbietów górskich po obu stronach [przeszkody boczne] „ - sparafrazowany z„ Błędu radiotelemetrii GPS i błędu w terenie górzystym ”, Robert G. D'Eon, Robert Serrouya, Graham Smith, Christopher O. Kochanny; Biuletyn Wildlife Society 2002.

W dalszej części pracy opisano, jedynie w zarysie, proces porównywania podstawowego modelu elewacji z grubszym rastrowym „niebem” ustawionym x100m wyżej niż najwyższy punkt dema. Proces polega na obliczeniu bezpośredniej linii wzroku dla każdego punktu demontażu do każdego punktu Sky, przy czym ASwartość jest proporcją całkowitej liczby punktów nieba widocznych z tego miejsca.

Wydaje się, że powinien istnieć sposób na uzyskanie AS z wykresu linii horyzontu utworzonego za pomocą analityka ArcGIS 10.0 3D. Jeśli masz linię horyzontu (polilinię 3D), która otacza punkt obserwacyjny, powinna być w stanie przejść przez każdy wierzchołek linii horyzontu i znaleźć widoczną część kuli.

Lub, jeśli przesunąłeś każdy wierzchołek tak, aby znajdował się w odległości jednej jednostki od punktu obserwacyjnego, ale mając ten sam kierunek od niego, wydaje się, że objętość cienia odpowiadałaby AS.

To jest naprawdę komentarz do doskonałej odpowiedzi Kirka Kuykendalla (dlaczego nikt nie był wystarczająco rzucający się w oczy, aby głosować?), Ale nie mam przedstawiciela, który mógłby komentować.

Kirk sugeruje

Wydaje się, że powinien istnieć sposób na uzyskanie AS z wykresu linii horyzontu utworzonego za pomocą analityka ArcGIS 10.0 3D.

Nie widziałem tego wykresu, ale przypuszczalnie jest to wykres wysokości horyzontu (jako kąt lub coś równoważnego kątowi) względem azymutu. OK: skoro masz GIS, użyj go! Traktuj azymut jako długość i kąt (odpowiednio wyrażony) jako szerokość, rzutuj wykres za pomocą rzutu o równej powierzchni i oblicz obszar obejmowanego przez niego wielokąta: jest to wprost proporcjonalne do kąta bryłowego utworzonego przez niebo. (Musisz uważać, aby nie obliczać obszaru komplementarnego wielokąta, czyli kąta bryłowego blokowanego przez ziemię).

W świecie rastrowym obliczenia AS były wielokrotnie odkrywane (np. Jako „otwartość topograficzna” (1)). Niestety oczywisty algorytm zajmuje czas O (N ^ 4), gdzie N jest liczbą wierszy lub kolumn, co uniemożliwia precyzyjną pracę. Posiadanie linii horyzontu wektorowego jest więc prawdziwym atutem i genialnym pomysłem jest jej wykorzystanie.

Odniesienie:

(1) Yokoyama R, Shirasawa M i Pike RJ, 2002, Wizualizacja topografii poprzez otwartość: Nowe zastosowanie przetwarzania obrazu do cyfrowych modeli elewacji. Inżynieria fotogrametryczna i teledetekcja, 68 (3): 257–265. Zeskanowany plik PDF dostępny tutaj .

Czy to jest odwrotność pola widzenia? Chociaż iteracyjne tworzenie go byłoby trudną częścią, możesz pomyśleć o odwróceniu powierzchni i użyciu narzędzia Widoku na początku.

Możesz spojrzeć na GRASS i komendę r.horizon. Nie użyłem go, tylko pokrewny r.sun do obliczenia natężenia promieniowania słonecznego, ale dla danego punktu można obliczyć kąt horyzontu we wskazanych kierunkach.

http://grass.itc.it/gdp/html_grass64/r.horizon.html

Tak, jest to dość często zadawane pytanie dotyczące obliczania min. wymagane wysokości satelitów GPS do telemetrii.

To, czego szukasz, to „lokalny” horyzont utworzony przez teren oparty na pozycji 3D.

Przychodzą mi na myśl narzędzia;

TRAWA - r.horizon

MicroDEM

Oprogramowanie do planowania Trimble

Możesz użyć „Edytora przeszkód” w oprogramowaniu do planowania Trimble (do pobrania za darmo) i zaimportować dane wyjściowe .txt z GRASS lub MicroDEM w formacie (Azymut, kąt horyzontu) Wierzę ... i to powinno dać ci twoją min. wymóg telemetria wysokości GPS.

Mam nadzieję, że to pomaga

W podobny sposób jak odpowiedź Kirka, biorąc pod uwagę dwa końce linii horyzontu, gdy polilinia połączy się, możemy uznać ją za wielokąt. Biorąc obszar wielokąta, mamy obszar dostępnego nieba. Możemy łatwo określić obszar wielokąta, w którym krawędzie leżą na horyzoncie, pozwalając w ten sposób obliczyć procent dostępnego nieba na optymalnym niebie.

Inną zaletą tej metody jest to, że możemy zważyć niektóre obszary nieba, zwiększając użyteczność rzeczywistego świata. Generujemy serię wielokątów w koncentrycznych kręgach, takich jak tarcza łucznicza, z bykiem bezpośrednio nad naszą obecną pozycją. Zewnętrzne okręgi mają wyższą wartość (jak wiemy, że satelity na horyzoncie zapewniają lepszą triangulację niż te znajdujące się bezpośrednio nad nimi). Możemy teraz po prostu ustalić, jaki procent naszego nieba znajduje się w obszarach o wysokiej wartości (niezależnie od tego, czy mamy satelity w tych obszarach, choć łatwo je ustalić, nie ma tu zastosowania).