WikiDer > Анализ видимости

Viewshed analysis

А видовой навес это область, которая видна из определенного места. Анализ видимости являются общей функцией большинства географическая информационная система (ГИС) программное обеспечение. В анализе используется значение высоты каждой ячейки цифровая модель рельефа (ЦМР) для определения видимости определенной ячейки или от нее. Местоположение этой конкретной ячейки варьируется в зависимости от потребностей анализа. Например, анализ видимости обычно используется для определения местоположения вышек связи или определения вида с дороги. Панели обзора могут быть рассчитаны с использованием отдельной точки, например башни, или нескольких точек, например линии, представляющей дорогу. При анализе отрезка линии каждый из вершины по линии рассчитывается для определения ее видимой области. Процесс также можно обратить. Например, при поиске свалка, анализ может определить, откуда видна свалка, чтобы скрыть ее от глаз.

Процесс анализа видимости

Анализ видимости может быть выполнен с использованием одного из многих ГИС программы, такие как ArcGIS Pro, ТРАВА ГИС (r.los, r.viewshed), QGIS (плагин viewhed), Люсиад, LuciadMobile, САГА ГИС (Видимость), TNT Mips, ArcMap, Maptitude, ERDAS IMAGINE. Видовая площадка создается из DEM с помощью алгоритма, который оценивает разницу в высоте от одной ячейки (ячейки точки обзора) до следующей (целевой ячейки). Чтобы определить видимость целевой ячейки, каждая ячейка между ячейкой точки обзора и целевой ячейкой проверяется на предмет прямой видимости. Там, где ячейки с более высоким значением находятся между точкой обзора и ячейками-мишенями, линия обзора блокируется. Если линия прямой видимости заблокирована, то определяется, что целевая ячейка не является частью видимости. Если он не заблокирован, он включается в обзорную площадку (Kim et al., 2004).

Алгоритм также основан на заданном наборе переменных. При выполнении анализа видимости можно использовать несколько переменных для ограничения или корректировки вычислений. Например, если целью анализа является определение местоположения радиомачты, высоту вышки можно добавить к высоте этого местоположения (значение ячейки). Если высота не указана, то при анализе видимости используется значение ячейки матрицы высот, в которой расположена башня.

Другой способ добавить высоту башни - использовать переменную смещения. Значения смещения могут быть добавлены как к отправляющей, так и к принимающей башням. Затем значение смещения добавляется к значению высоты ячейки, чтобы получить фактическую высоту каждой башни.

Анализ видимости также может иметь ограниченный угол обзора. Угол обзора, или азимут, радиомачты можно включить в расчет, добавив два значения. Первое значение - это наименьший возможный азимутальный угол, а второе значение - максимально возможный азимутальный угол. Программа будет анализировать видимость только в пределах этих заданных азимутальных углов. Также можно добавить вертикальный угол. Значения вертикального угла составляют от 90 ° (если смотреть прямо вверх) до -90 ° (смотреть прямо вниз). Эту переменную необходимо добавить в случаях, когда радиомачта излучает очень узкий вертикальный луч. Последняя переменная, используемая при анализе видимости, - это значение радиуса. В случае радиомачты, если радиосигнал имеет ограниченный диапазон, возможно, 10 миль, тогда можно установить переменную радиуса, чтобы ограничить анализ видимости радиусом 10 миль.

Анализ видимости использует

Помимо размещения башни, анализ видимости может использоваться для других приложений. Например, анализ видимости может оценить влияние пристройки большого здания. Анализ видимости покажет все области, из которых может быть видно здание, а также любые виды, которые могут быть скрыты из любого конкретного места. Анализ видимости также используется для определения местоположения посты пожарного наблюдения в горных районах (Lee, Stucky, 1998). Это позволяет размещать станции так, чтобы можно было наблюдать за всем лесом на предмет возможных пожаров.

Карта видимости от Национальных исторических троп в окрестностях Рок-Спрингс, Вайоминг

Пример использования анализа видимости на линейном сегменте взят из Вайоминг Государственная канцелярия, Бюро землеустройства, в котором офис использовал анализ видимости, чтобы определить видимость Национальные исторические маршруты через Вайоминг. В районе полевого офиса Рок-Спрингс есть пять различных смотровых площадок на выбор. Пример здесь - вид номер один. Область обзора указывает участки суши, видимые с троп на четырех разных уровнях, от невидимых до видимых, в зависимости от того, сколько раз данная область могла быть видна с тропы. Это показатель того, что могли увидеть пионеры, путешествуя по тропам западной границы (Полевой офис Рок-Спрингс).

Уникальный анализ видимости

Кратер Гусева на Марсе: вид (красный) накладывается на карту высот

В другом примере Геологическая служба США (USGS) использовала анализ видимости, чтобы помочь НАСАс Марсоход для исследования Марса (MER) проект. Когда НАСА нужно было найти подходящие места для приземления Марс роверы, они обратились к USGS, чтобы нанести на карту наилучшие возможные участки. Часть анализа включала обзор возможных вариантов выбора сайтов. В этом случае область обзора указывает области, которые могут или не могут быть видимы марсоходами с каждой точки приземления (анализ видимости места посадки MER).

Рекомендации

  • Ким, Ю., Рана, С., и Уайз, С. (2004). Изучение анализа множественных видов с использованием элементов ландшафта и методов оптимизации. Компьютеры и науки о Земле, 30 (9), 1019.
  • Ли Дж. И Стаки Д. (1998). О применении анализа видимости для определения путей с наименьшей стоимостью в цифровых моделях рельефа. Международный журнал географической информации, 12 (8), 891-905.
  • Анализ видимости целевой площадки MER. (2007). В проекте Mars Exploration Rover. Проверено 16 марта 2009 года.
  • Проведение анализа видимости. (2007, 15 марта). В справке ArcGis 9.2 Desktop. Получено 3 марта 2009 г. с сайта www.esri.com.
  • Полевой офис Рок-Спрингс. (2001). Виды национальной исторической тропы. В бюро землеустройства. Проверено 16 марта 2009 года.
  • Ву, Х., Пан, М., Яо, Л., и Луо, Б. (2007). Последовательный алгоритм на основе разделов для создания видимости на массивных ЦМР. Международный журнал географической информации, 21 (9), 955-964.
  • Чучкович, З. (2016). Расширенный анализ видимости: плагин Quantum GIS для анализа визуальных ландшафтов. Журнал программного обеспечения с открытым исходным кодом 4 (1). doi: 10.21105 / joss.00032

внешняя ссылка