recherche d'implémentations «Available Sky»

Je recherche des implémentations d'un algorithme appelé "Available Sky". ArcGIS (Spatial Analyst ou GRID) est préféré, mais les solutions en GDAL, SAGA GIS ou autres sont parfaitement acceptables.

La description que j'ai est "une méthode pour quantifier l'influence du terrain sur les performances des radiocollars GPS en créant une variable appelée" Ciel disponible "(Rodgers et al. 1997). ... ASest la proportion de ciel disponible pour les radiocollars GPS par ligne directe du site dans toutes les directions et à tous les angles sans obstructions du terrain (sans tenir compte du couvert forestier) ... les emplacements sur les sommets des montagnes ont des valeurs AS élevées ... à l'inverse, les emplacements dans les fonds de vallée sont faibles en raison des crêtes des montagnes de chaque côté [obstructions latérales] " - paraphrasé de" erreur et biais de radiotélémétrie GPS en terrain montagneux ", Robert G. D'Eon, Robert Serrouya, Graham Smith, Christopher O. Kochanny; Bulletin de la Wildlife Society 2002.

L'article continue en décrivant, dans les grandes lignes uniquement, un processus de comparaison d'un modèle d'élévation de base avec un raster "ciel" plus grossier x100m plus haut que le point le plus haut de la dem. Le processus consiste à calculer la ligne de visée directe pour chaque point de dém à chaque point du ciel, en arrivant à une ASvaleur est la proportion du nombre total de points du ciel visibles depuis cet emplacement.

Il semble qu'il devrait y avoir un moyen de dériver AS à partir d'un graphique d'horizon créé à l'aide de l'analyste ArcGIS 10.0 3D. Si vous avez une ligne d'horizon (polyligne 3D) qui entoure un point d'observation, elle devrait pouvoir parcourir chaque sommet de la ligne d'horizon et trouver une partie d'une sphère visible.

Ou, si vous avez déplacé chaque sommet de manière à ce qu'il soit à une unité de distance du point d'observation, mais en ayant la même direction, il semble que le volume d'ombre correspondrait à l'AS.

C'est vraiment un commentaire sur l'excellente réponse de Kirk Kuykendall (pourquoi personne n'a-t-il été suffisamment perspicace ou généreux pour voter?), Mais je n'ai pas le représentant pour poster un commentaire.

Kirk suggère

Il semble qu'il devrait y avoir un moyen de dériver AS à partir d'un graphique d'horizon créé à l'aide de l'analyste ArcGIS 10.0 3D.

Je n'ai pas vu ce graphique, mais il s'agit probablement d'un tracé de l'élévation de l'horizon (sous la forme d'un angle ou quelque chose d'équivalent à un angle) en fonction de l'azimut. OK: puisque vous avez un SIG, utilisez-le! Traitez l'azimut comme la longitude et l'angle (exprimé de manière appropriée) comme la latitude, projetez le tracé à l'aide d'une projection à aire égale et calculez l'aire du polygone qu'il englobe: c'est directement proportionnel à l'angle solide sous-tendu par le ciel. (Vous devez faire attention à ne pas calculer l'aire du polygone complémentaire, qui est l'angle solide bloqué par la terre.)

Dans le monde raster, le calcul AS a été redécouvert à plusieurs reprises (par exemple, comme "ouverture topographique" (1)). Malheureusement, l'algorithme évident prend du temps O (N ^ 4) où N est le nombre de lignes ou de colonnes, ce qui le rend prohibitif pour un travail précis. Ainsi, avoir une ligne d'horizon vectorielle est un réel atout et c'est une excellente idée de l'exploiter.

Référence:

(1) Yokoyama R, Shirasawa M et Pike RJ, 2002, Visualizing topography by openenning: A new application of image processing to digital élévation models. Ingénierie photogrammétrique et télédétection, 68 (3): 257-265. PDF numérisé disponible ici .

Est-ce comme l'inverse d'un bassin de vision? Bien que la création itérative soit la partie la plus difficile, vous pourriez penser à inverser la surface et à utiliser un outil Viewshed comme point de départ.

Vous pouvez regarder GRASS et la commande r.horizon. Je ne l'ai pas utilisé, seulement le soleil associé pour calculer l'irradiance solaire, mais pour un point donné, vous pouvez calculer l'angle d'horizon dans toutes les directions que vous spécifiez.

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

Oui, il s'agit d'un Q. quelque peu couramment demandé pour calculer le min. élévations requises des satellites GPS pour la télémétrie.

Ce que vous cherchez, c'est l'horizon «local» créé par le terrain sur la base d'une position 3D.

Trois outils qui me viennent à l'esprit sont;

GRASS - r.horizon

MicroDEM

Logiciel de planification Trimble

Vous pouvez utiliser 'Obstruction Editor' dans Trimble Planning Software (téléchargement gratuit) et importer les informations de sortie .txt de GRASS ou MicroDEM au format (Azimuth, Horizon Angle) je crois ... et cela devrait vous donner votre min. req. télémétrie d'élévation par GPS.

J'espère que cela pourra aider,

D'une manière similaire à la réponse de Kirk, considérant les deux extrémités d'un horizon comme une polyligne se rejoindra, nous pouvons le considérer comme un polygone. En prenant la zone du polygone, nous avons une zone de ciel disponible. Nous pouvons facilement déterminer la zone d'un polygone où les bords se trouvent à l'horizon, ce qui nous permet de calculer un pourcentage du ciel disponible pour un ciel optimal.

L'autre avantage de cette méthode est que nous pouvons pondérer certaines zones du ciel, augmentant ainsi l'utilité du monde réel. Nous générons une série de polygones en cercles concentriques, comme celui d'une cible de tir à l'arc, avec l'oeil de taureau directement au-dessus de notre position actuelle. Les cercles extérieurs ont une valeur plus élevée (car nous savons que les satellites à l'horizon offrent une meilleure triangulation que ceux directement au-dessus). Nous pouvons maintenant simplement déterminer quel pourcentage de notre ciel se trouve dans des zones de grande valeur (si nous avons des satellites dans ces zones bien que facilement déterminés, cela est hors de portée ici).