buscando implementaciones de "cielo disponible"

Estoy buscando implementaciones de un algoritmo llamado "Cielo disponible". Se prefiere ArcGIS (Spatial Analyst o GRID), pero las soluciones en GDAL, SAGA GIS u otras son perfectamente aceptables.

La descripción que tengo es "un método para cuantificar la influencia del terreno en el rendimiento del radiocollar GPS mediante la creación de una variable llamada" Cielo disponible "(Rodgers et al. 1997) ... ASes la proporción de cielo disponible para el radiocollar GPS a través de línea directa del sitio en todas las direcciones y en todos los ángulos sin obstrucciones del terreno (sin tener en cuenta la cubierta forestal) ... las ubicaciones en las cimas de las montañas tienen valores AS altos ... por el contrario, las ubicaciones en los fondos de los valles son bajas debido a las crestas de las montañas a ambos lados [obstrucciones laterales] " - parafraseado por 'error de radiotelemetría GPS y sesgo en terreno montañoso', Robert G. D'Eon, Robert Serrouya, Graham Smith, Christopher O. Kochanny; Wildlife Society Bulletin 2002.

El documento continúa describiendo, solo a modo de esquema, un proceso de comparación de un modelo de elevación base con un ráster de "cielo" más grueso establecido x100m más alto que el punto más alto de la dem. El proceso consiste en calcular la línea de visión directa para cada punto dem a cada punto del cielo, llegando a un ASvalor es la proporción del número total de puntos del cielo visibles desde esa ubicación.

Parece que debería haber una manera de derivar AS de un gráfico de horizonte creado con el analista 3D de ArcGIS 10.0. Si tiene un horizonte (polilínea 3D) que rodea un punto de observación, debería poder atravesar cada vértice del horizonte y encontrar alguna parte de una esfera que sea visible.

O, si movió cada vértice de modo que esté a una unidad de distancia del punto de observación, pero que tenga la misma dirección, parece que el volumen de la sombra correspondería al AS.

Este es realmente un comentario sobre la excelente respuesta de Kirk Kuykendall (¿por qué nadie ha sido perspicaz o lo suficientemente generoso como para votar aún?), Pero no tengo el representante para publicar un comentario.

Kirk sugiere

Parece que debería haber una manera de derivar AS de un gráfico de horizonte creado con el analista 3D de ArcGIS 10.0.

No he visto ese gráfico, pero presumiblemente es un diagrama de elevación del horizonte (como un ángulo, o algo equivalente a un ángulo) versus azimut. OK: como tienes un SIG, ¡úsalo! Trate el acimut como longitud y el ángulo (expresado apropiadamente) como latitud, proyecte el gráfico usando una proyección de área igual y calcule el área del polígono que abarca: eso es directamente proporcional al ángulo sólido sostenido por el cielo. (Debe tener cuidado de no calcular el área del polígono complementario, que es el ángulo sólido bloqueado por la tierra).

En el mundo ráster, el cálculo AS se ha redescubierto muchas veces (p. Ej., Como "apertura topográfica" (1)). Desafortunadamente, el algoritmo obvio toma O (N ^ 4) tiempo donde N es el número de filas o columnas, por lo que es prohibitivo para un trabajo preciso. Por lo tanto, tener una línea de horizonte vectorial es un activo real y es una idea brillante explotarla.

Referencia:

(1) Yokoyama R, Shirasawa M y Pike RJ, 2002, Visualizar la topografía por apertura: una nueva aplicación de procesamiento de imágenes a modelos digitales de elevación. Ingeniería fotogramétrica y teledetección, 68 (3): 257-265. PDF escaneado disponible aquí .

¿Es esto como el inverso de una cuenca visual? Sin embargo, crearlo de forma iterativa sería la parte más difícil, podría pensar en invertir la superficie y utilizar una herramienta de cuenca visual como punto de partida.

Puede mirar GRASS y el comando r.horizon. No lo he usado, solo el r.sun relacionado para calcular la irradiancia solar, pero para un punto dado puede calcular el ángulo del horizonte en cualquier dirección que especifique.

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

Sí, esta es una Q bastante común para calcular min. elevaciones requeridas de satélites GPS para telemetría.

Lo que está buscando es el horizonte 'local' creado por el terreno basado en una posición 3D.

Las tres herramientas que vienen a la mente son;

HIERBA - r.horizon

MicroDEM

Software de planificación Trimble

Puede usar el 'Editor de obstrucciones' en Trimble Planning Software (descarga gratuita) e importar la información de salida .txt de GRASS o MicroDEM en el formato de (Azimuth, Horizon Angle), creo ... y eso debería darle su mínimo. req. telemetría de elevación gps.

Espero que ayude,

De manera similar a la respuesta de Kirk, considerando los dos extremos de un horizonte como una polilínea, podemos considerarlo un polígono. Al tomar el área del polígono, tenemos un área de cielo disponible. Podemos determinar fácilmente el área de un polígono donde los bordes se encuentran en el horizonte, lo que nos permite calcular un porcentaje del cielo disponible para un cielo óptimo.

La otra ventaja de este método es que podemos ponderar ciertas áreas del cielo, lo que aumenta la utilidad del mundo real. Generamos una serie de polígonos en círculos concéntricos, como el de un blanco de tiro con arco, con el ojo de buey directamente encima de nuestra posición actual. Los círculos externos tienen un valor más alto (como sabemos que los satélites en el horizonte proporcionan una mejor triangulación que los que están directamente sobre la cabeza). Ahora podemos simplemente determinar qué porcentaje de nuestro cielo está en áreas de alto valor (si tenemos satélites en esas áreas, aunque es fácil de determinar, está fuera de alcance aquí).