в поисках реализаций «Доступное небо»

Я ищу реализации алгоритма под названием «Доступное небо». ArcGIS (Spatial Analyst или GRID) является предпочтительным, но решения в GDAL, SAGA GIS или других являются вполне приемлемыми.

У меня есть описание «метод количественной оценки влияния местности на характеристики радиоколлара GPS путем создания переменной, называемой« Доступное небо »(Rodgers et al. 1997). ... ASэто доля неба, доступная для радиоколлара GPS через прямую линию площадки во всех направлениях и под всеми углами без препятствий на местности (без учета лесного покрова) ... места на горных вершинах имеют высокие значения АС ... разговорные места на дне долины низкие из-за горных хребтов с обеих сторон [боковые препятствия] « - перефразируя« Ошибка радиотелеметрии GPS и предвзятость в гористой местности », Роберт Г. Эон, Роберт Серроюя, Грэм Смит, Кристофер О. Кочанный; Бюллетень Общества Дикой Природы 2002.

Далее в статье описывается, только в общих чертах, процесс сравнения базовой модели рельефа с более грубым растром «неба», установленным на 100 м выше, чем самая высокая точка демона. Процесс состоит в том, чтобы рассчитать прямую линию прямой видимости для каждой демо-точки к каждой точке неба, при ASэтом полученное значение является пропорцией общего количества точек неба, видимых из этого местоположения.

Кажется, должен быть способ получить AS из графика горизонта, созданного с использованием 3D-аналитика ArcGIS 10.0. Если у вас есть линия горизонта (трехмерная полилиния), которая окружает точку наблюдения, она должна пройти через каждую вершину на горизонте и найти некоторую часть сферы, которая является видимой.

Или, если вы переместили каждую вершину так, чтобы она находилась на расстоянии одной единицы от точки наблюдения, но имела то же направление от нее, кажется, что теневой объем будет соответствовать AS.

Это действительно комментарий к отличному ответу Кирка Куйкендалла (почему никто не был настолько проницателен или достаточно щедр, чтобы проголосовать за него?), Но у меня нет представителя, чтобы оставить комментарий.

Кирк предлагает

Кажется, должен быть способ получить AS из графика горизонта, созданного с использованием 3D-аналитика ArcGIS 10.0.

Я не видел этот график, но, по-видимому, это график высоты горизонта (как угол или что-то эквивалентное углу) в зависимости от азимута. ОК: так как у вас есть ГИС, используйте его! Рассматривайте азимут как долготу, а угол (соответственно выраженный) как широту, проецируйте график, используя проекцию равной площади, и вычисляйте площадь охватываемого им многоугольника: он прямо пропорционален телесному углу, представленному небом. (Вы должны позаботиться о том, чтобы не вычислять площадь дополнительного многоугольника, который представляет собой телесный угол, заблокированный землей.)

В растровом мире вычисление AS многократно переоткрывалось (например, как «топографическая открытость» (1)). К сожалению, очевидный алгоритм занимает O (N ^ 4) времени, где N - количество строк или столбцов, что делает его невозможным для точной работы. Таким образом, наличие векторной линии горизонта является реальным активом, и это блестящая идея использовать его.

Ссылка:

(1) Yokoyama R, Shirasawa M и Pike RJ, 2002, Визуализация топографии с помощью открытости: новое приложение обработки изображений для цифровых моделей рельефа. Фотограмметрическая инженерия и дистанционное зондирование, 68 (3): 257-265. Отсканированный PDF доступен здесь .

Это как инверсия видимости? Хотя итеративное его создание будет сложной задачей, вы можете подумать об инверсии поверхности и использовании инструмента Viewshed в качестве начала.

Вы можете посмотреть на GRASS и команду r.horizon. Я не использовал его, только связанный r.sun для расчета солнечного излучения, но для данной точки вы можете рассчитать угол горизонта в любых направлениях, которые вы укажете.

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

Да, это довольно часто запрашиваемый Q. для расчета мин. необходимые высоты спутников GPS для телеметрии.

То, что вы ищете, это «локальный» горизонт, созданный ландшафтом на основе трехмерной позиции.

Инструменты, которые приходят на ум, являются;

GRASS - р.горизонт

MicroDEM

Программное обеспечение Trimble Planning

Вы можете использовать «Редактор препятствий» в Trimble Planning Software (бесплатная загрузка) и импортировать выходные данные .txt из GRASS или MicroDEM в формате (Azimuth, Horizon Angle), я считаю ... и это должно дать вам ваш мин. REQ. GPS высота телеметрии.

Надеюсь, это поможет,

По аналогии с ответом Кирка, рассматривая два конца линии горизонта как полилинию, мы можем считать ее многоугольником. Я взял область многоугольника, у нас есть область доступного неба. Мы можем легко определить площадь многоугольника, где края лежат на горизонте, что позволяет нам вычислить процент от доступного неба до оптимального неба.

Другим преимуществом этого метода является то, что мы можем взвешивать определенные области неба, повышая полезность реального мира. Мы генерируем серию многоугольников в концентрических окружностях, как у цели стрельбы из лука, с глаз быков прямо над нашей текущей позицией. Внешние круги имеют более высокое значение (поскольку мы знаем, что спутники на горизонте обеспечивают лучшую триангуляцию, чем спутники прямо над головой). Теперь мы можем просто определить, какой процент нашего неба находится в областях с высокими значениями (есть ли у нас спутники в этих областях, хотя это легко определить, здесь выходит за рамки).