r.horizongrass - ออนไลน์ในคลาวด์

โครงการ:

ชื่อ

r.ขอบฟ้า - คำนวณความสูงของมุมขอบฟ้าจากแบบจำลองระดับความสูงแบบดิจิทัล
โมดูลมีโหมดการทำงานที่แตกต่างกันสองโหมด: 1. คำนวณขอบฟ้าทั้งหมดรอบ a
จุดเดียวที่มีการให้พิกัดด้วยตัวเลือก 'coord' ความสูงของเส้นขอบฟ้า (in
เรเดียน) 2. คำนวณแผนที่แรสเตอร์อย่างน้อยหนึ่งแผนที่ของความสูงของเส้นขอบฟ้าในทิศทางเดียว
อินพุตสำหรับสิ่งนี้คือมุม (เป็นองศา) ซึ่งวัดทวนเข็มนาฬิกาด้วย
ตะวันออก=0, ทิศเหนือ=90 เป็นต้น ผลลัพธ์คือความสูงขอบฟ้าในหน่วยเรเดียน

KEYWORDS

แรสเตอร์, แสงอาทิตย์, ตำแหน่งดวงอาทิตย์

เรื่องย่อ

r.ขอบฟ้า
r.ขอบฟ้า --ช่วยด้วย
r.ขอบฟ้า [-dc] การยกระดับ=ชื่อ [ทิศทาง=ลอย] [ขั้นตอน=ลอย] [เริ่มต้น=ลอย]
[ปลาย=ลอย] [เขตกันชน=ลอย] [อี_บัฟ=ลอย] [w_บัฟ=ลอย] [n_บัฟ=ลอย]
[s_บัฟ=ลอย] [ระยะทางสูงสุด=ลอย] [เอาท์พุต=ชื่อฐาน] [พิกัด=ตะวันออก,เหนือ]
[ระยะทาง=ลอย] [ไฟล์=ชื่อ-เขียนทับ-ช่วย-ละเอียด-เงียบสงบ-ui]

ธง:
-d
เอาต์พุตการเขียนเป็นองศา (ค่าเริ่มต้นคือเรเดียน)

-c
เขียนเอาต์พุตในการวางแนวเข็มทิศ (ค่าเริ่มต้นคือ CCW, East=0)

--เขียนทับ
อนุญาตให้ไฟล์เอาต์พุตเขียนทับไฟล์ที่มีอยู่

--ช่วยด้วย
พิมพ์สรุปการใช้งาน

--รายละเอียด
เอาต์พุตโมดูล verbose

--เงียบ
เอาต์พุตโมดูลเงียบ

--UI
บังคับให้เปิดใช้กล่องโต้ตอบ GUI

พารามิเตอร์:
การยกระดับ=ชื่อ [ที่จำเป็น]
ชื่อของแผนที่แรสเตอร์ระดับความสูงอินพุต

ทิศทาง=ลอย
ทิศทางที่ต้องการทราบความสูงขอบฟ้า

ขั้นตอน=ลอย
ขนาดขั้นของมุมสำหรับขอบฟ้าหลายทิศทาง [องศา]

เริ่มต้น=ลอย
มุมเริ่มต้นสำหรับเส้นขอบฟ้าหลายทิศทาง [องศา]
ค่าเริ่มต้น: 0.0

ปลาย=ลอย
มุมสิ้นสุดสำหรับเส้นขอบฟ้าหลายทิศทาง [องศา]
ค่าเริ่มต้น: 360.0

เขตกันชน=ลอย
สำหรับเส้นขอบฟ้า ให้อ่านบัฟเฟอร์เพิ่มเติมจาก DEM รอบภูมิภาคปัจจุบัน

อี_บัฟ=ลอย
สำหรับเส้นขอบฟ้า ให้อ่านบัฟเฟอร์เพิ่มเติมจาก DEM ไปทางตะวันออกของภูมิภาคปัจจุบัน

w_บัฟ=ลอย
สำหรับเส้นขอบฟ้า ให้อ่านบัฟเฟอร์พิเศษจาก DEM ไปทางทิศตะวันตกของภูมิภาคปัจจุบัน

n_บัฟ=ลอย
สำหรับเส้นขอบฟ้า ให้อ่านบัฟเฟอร์พิเศษจาก DEM ไปทางเหนือของภูมิภาคปัจจุบัน

s_บัฟ=ลอย
สำหรับเส้นขอบฟ้า ให้อ่านบัฟเฟอร์พิเศษจาก DEM ไปทางทิศใต้ของภูมิภาคปัจจุบัน

ระยะทางสูงสุด=ลอย
ระยะทางสูงสุดที่ต้องพิจารณาเมื่อหาความสูงขอบฟ้า

เอาท์พุต=ชื่อฐาน
ชื่อสำหรับแผนที่แรสเตอร์ชื่อฐานเอาต์พุต

พิกัด=ตะวันออก,เหนือ
พิกัดที่คุณต้องการคำนวณขอบฟ้า

ระยะทาง=ลอย
สัมประสิทธิ์ระยะสุ่มตัวอย่าง (0.5-1.5)
ค่าเริ่มต้น: 1.0

ไฟล์=ชื่อ
ชื่อไฟล์สำหรับเอาต์พุต (ใช้ output=- สำหรับ stdout)
ค่าเริ่มต้น: -

DESCRIPTION

r.ขอบฟ้า คำนวณความสูงเชิงมุมของขอบฟ้าภูมิประเทศเป็นเรเดียน มันอ่านแรสเตอร์ของ
ข้อมูลระดับความสูงและส่งออกโครงร่างขอบฟ้าในหนึ่งในสองโหมด:

· จุดเดียว: เป็นชุดของความสูงขอบฟ้าในทิศทางที่กำหนดจาก
จุดที่กำหนดให้ ผลลัพธ์จะถูกเขียนไปยัง stdout

· แรสเตอร์: ในกรณีนี้ เอาต์พุตคือแผนที่แรสเตอร์อย่างน้อยหนึ่งแผนที่ โดยแต่ละจุดอยู่ใน a
แรสเตอร์ให้ความสูงของขอบฟ้าในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง หนึ่งแรสเตอร์ถูกสร้างขึ้น
สำหรับแต่ละทิศทาง

ทิศทางถูกกำหนดเป็นมุมแอซิมุทัล (เป็นองศา) โดยมุมที่เริ่มต้นด้วย 0
ไปทางทิศตะวันออกและเคลื่อนทวนเข็มนาฬิกา (ทิศเหนือคือ 90 เป็นต้น) การคำนวณจะเข้าสู่
พิจารณาการฉายภาพจริง ดังนั้นมุมจะได้รับการแก้ไขสำหรับการบิดเบือนทิศทาง
กำหนดโดยมัน ทิศทางจึงสอดคล้องกับการประมาณการทางภูมิศาสตร์และ
ไม่ใช่ระบบพิกัดที่กำหนดโดยแถวและคอลัมน์ของแผนที่แรสเตอร์ การแก้ไขนี้
หมายความว่าทิศทางพระคาร์ดินัลที่เกิดขึ้นแสดงถึงทิศทางที่แท้จริงต่อ
ตะวันออก เหนือ ตะวันตก และใต้ ข้อยกเว้นประการเดียวของคุณลักษณะนี้คือ LOCATION ด้วย x,y
ระบบพิกัดซึ่งไม่นำการแก้ไขนี้ไปใช้

การใช้ -c ธง มุมแอซิมุทัลจะพิมพ์ในทิศทางของเข็มทิศ (ทิศเหนือ=0,
ตามเข็มนาฬิกา)

อินพุต พารามิเตอร์:
เทศกาล การยกระดับ พารามิเตอร์คือแผนที่แรสเตอร์ระดับความสูงอินพุต หากใช้ตัวเลือกบัฟเฟอร์
(ดูด้านล่าง) แรสเตอร์นี้ควรขยายครอบคลุมพื้นที่ที่รองรับปัจจุบัน
ขอบเขตที่กำหนดบวกโซนบัฟเฟอร์ที่กำหนด

เทศกาล ขั้นตอน พารามิเตอร์ให้ขั้นตอนมุม (เป็นองศา) ระหว่าง azimuthal . ที่ต่อเนื่องกัน
ทิศทางการคำนวณขอบฟ้า ดังนั้น ค่า 5 สำหรับ ขั้นตอน จะให้
ทั้งหมด 360/5=72 ทิศทาง (72 แผนที่แรสเตอร์หากใช้ในโหมดแผนที่แรสเตอร์)

เทศกาล เริ่มต้น พารามิเตอร์ให้มุมเริ่มต้น (เป็นองศา) สำหรับการคำนวณขอบฟ้า
ค่าเริ่มต้นคือ 0 (ทิศตะวันออกโดยทิศเหนือเป็น 90 เป็นต้น)

เทศกาล ปลาย พารามิเตอร์ให้มุมสิ้นสุด (เป็นองศา) สำหรับการคำนวณขอบฟ้า NS
จุดสิ้นสุดถูกละเว้น! ตัวอย่างเช่น หากเรารัน r.horizon ด้วย step=10, start=30 and
end=70 แผนที่แรสเตอร์ที่สร้างโดย r.horizon จะใช้ได้เฉพาะมุม: 30, 40, 50, 60
ค่าเริ่มต้นคือ 360

เทศกาล ทิศทาง พารามิเตอร์ให้ทิศทางเริ่มต้นของเอาต์พุตแรก พารามิเตอร์นี้
ทำหน้าที่เป็นตัวชดเชยมุมทิศทาง ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการได้มุมขอบฟ้าสำหรับ
ทิศทาง 45 และ 225 องศา ทิศทาง ควรตั้งไว้ที่ 45 และ ขั้นตอน ถึง 180 ถ้าคุณ
ต้องการทิศทางเดียวเท่านั้น ใช้พารามิเตอร์นี้เพื่อระบุทิศทางของขอบฟ้าที่ต้องการ
มุมและตั้งค่า ขั้นตอน ขนาดถึง 0 องศา มิฉะนั้นทุกมุมสำหรับการเริ่มต้นที่กำหนด
ทิศทาง ด้วยขั้นตอนของ ขั้นตอน มีการคำนวณ

เทศกาล ระยะทาง ควบคุมขนาดขั้นของระยะการสุ่มตัวอย่างสำหรับการค้นหาขอบฟ้าตามแนว
สายตา ค่าเริ่มต้นคือ 1.0 หมายความว่าขนาดขั้นตอนจะถูกนำมาจาก
ความละเอียดของแรสเตอร์ การตั้งค่าต่ำกว่า 1.0 อาจปรับปรุงผลลัพธ์เล็กน้อยสำหรับ
ทิศทางนอกเหนือจากพระคาร์ดินัล แต่เพิ่มภาระการประมวลผลของการค้นหา
ขั้นตอนวิธี

เทศกาล ระยะทางสูงสุด ค่าให้ระยะทางสูงสุดที่จะเคลื่อนออกจากจุดกำเนิดตามแนวเส้น
ของสายตาเพื่อค้นหาความสูงขอบฟ้า ค่าเริ่มต้น ระยะทางสูงสุด เต็มแล้ว
ขอบเขตแผนที่ ยิ่งค่านี้น้อยเท่าไหร่การคำนวณก็จะยิ่งเร็วขึ้น แต่ความเสี่ยงก็จะยิ่งสูงขึ้น
ที่คุณอาจพลาดคุณลักษณะภูมิประเทศที่สามารถมีส่วนสำคัญต่อขอบฟ้า
เค้าร่าง โปรดทราบว่าทัศนวิสัยสามารถคำนวณได้ด้วย r.ทัศนวิสัยการมอง.

เทศกาล ประสานงาน พารามิเตอร์รับค่าคู่ของค่าทิศตะวันออกเฉียงเหนือในพิกัดปัจจุบัน
ระบบและคำนวณค่าความสูงเชิงมุมของเส้นขอบฟ้ารอบจุดนี้ ถึง
บรรลุความสอดคล้องของผลลัพธ์ พิกัดจุดจะอยู่ในแนวเดียวกับจุดกึ่งกลางของ
เซลล์แรสเตอร์ระดับความสูงที่ใกล้ที่สุด

หากจุดที่วิเคราะห์ (หรือเซลล์แรสเตอร์) อยู่ใกล้กับขอบของขอบเขตที่กำหนด
การคำนวณขอบฟ้าอาจไม่สมจริงเนื่องจากอาจไม่เห็นภูมิประเทศที่สำคัญบางอย่าง
คุณสมบัติที่อาจมีส่วนทำให้เกิดขอบฟ้าเพราะคุณสมบัติเหล่านี้อยู่ภายนอก
ศาสนา. มีตัวเลือกวิธีการกำหนดขนาดของบัฟเฟอร์ที่ใช้เพื่อ
เพิ่มพื้นที่ของการวิเคราะห์ขอบฟ้า NS เขตกันชน พารามิเตอร์ช่วยให้คุณระบุ
ขนาดบัฟเฟอร์เท่ากันสำหรับทิศทางสำคัญและพารามิเตอร์ทั้งหมด อี_บัฟ, n_บัฟ,
s_บัฟและ w_บัฟ อนุญาตให้คุณระบุขนาดบัฟเฟอร์แยกกันสำหรับแต่ละสี่
ทิศทาง. พารามิเตอร์บัฟเฟอร์มีผลกับขนาดของแผนที่ระดับความสูงที่อ่านเท่านั้น ในขณะที่
การวิเคราะห์ในโหมดแรสเตอร์จะทำเฉพาะพื้นที่ที่ระบุโดยภูมิภาคปัจจุบันเท่านั้น
คำนิยาม.

เทศกาล ชื่อฐาน พารามิเตอร์ให้ชื่อฐานของแผนที่แรสเตอร์เส้นขอบฟ้าเอาต์พุต แรสเตอร์
ชื่อของแรสเตอร์ทิศทางขอบฟ้าแต่ละอันจะถูกสร้างขึ้นเป็น ชื่อฐาน_ANGLE โดยที่ ANGLE
คือมุมเป็นองศากับทิศทาง ถ้าคุณใช้ r.ขอบฟ้า ในโหมดจุดเดียว
ตัวเลือกนี้จะถูกละเว้น

เทศกาล เอาท์พุต พารามิเตอร์ช่วยให้สามารถบันทึกมุมขอบฟ้าที่เป็นผลลัพธ์ใน ASCII . ที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค
ไฟล์ (โหมดจุดเดียวเท่านั้น) ถ้าคุณใช้ r.ขอบฟ้า ในโหมดแผนที่แรสเตอร์ตัวเลือกนี้
จะถูกละเว้น

ปัจจุบันต้องวัดระดับความสูงและระยะทางสูงสุดเป็นเมตร แม้ว่าคุณจะ
ใช้พิกัดทางภูมิศาสตร์ (ลองจิจูด/ละติจูด) หากการฉายของคุณอิงตามระยะทาง
(ทิศตะวันออกและทิศเหนือ) ก็ต้องมีหน่วยเมตรเช่นกัน พารามิเตอร์บัฟเฟอร์ต้องอยู่ใน
หน่วยเดียวกับพิกัดแรสเตอร์ (เช่น สำหรับตำแหน่งละติจูด-ลองจิจูด บัฟเฟอร์คือ
วัดเป็นหน่วยองศา)

วิธีการ

วิธีการคำนวณขึ้นอยู่กับวิธีการที่ใช้ใน ร.ซัน เพื่อคำนวณเงา มัน
เริ่มจากมุมที่ตื้นมากแล้วเดินไปตามสายตาแล้วถามทีละก้าว
ไม่ว่าแนวสายตาจะ "กระทบ" ภูมิประเทศหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้น มุมจะเพิ่มขึ้นเพื่อให้
แนวสายตาที่จะผ่านเหนือภูมิประเทศ ณ จุดนั้น ดำเนินไปจนกระทั่ง
แนวสายตาถึงความสูงที่สูงกว่าจุดใด ๆ ในภูมิภาคหรือจนกว่าจะถึง
ถึงพรมแดนของภูมิภาค (ดู . ด้วย บัฟเฟอร์โซน,e_buff, n_บัฟ, s_บัฟและ
w_บัฟ). จำนวนเส้นสายตา (ทิศทางราบ) ถูกกำหนดจาก
ทิศทาง และ ขั้นตอน พารามิเตอร์ วิธีการนี้คำนึงถึงความโค้งของโลก
โดยที่คุณสมบัติระยะไกลจะดูเหมือนต่ำกว่าที่เป็นจริง นอกจากนี้ยังบัญชีสำหรับ
การเปลี่ยนแปลงของมุมไปในทิศทางสำคัญที่เกิดจากการฉายภาพ (ดูด้านบน)

ตัวอย่าง

ตัวอย่างมีไว้สำหรับชุดข้อมูลตัวอย่าง North Carolina

เดียว จุด โหมด
ตัวอย่าง 1: กำหนดมุมขอบฟ้าในทิศทาง 225 องศา (ผลลัพธ์ของมุมขอบฟ้า CCW
จากตะวันออก):
g.region raster=ระดับความสูง -p
r.ขอบฟ้าสูง=ทิศทางระดับความสูง=215 ขั้นตอน=0 เขตบัฟเฟอร์=200 \
พิกัด=638871.6,223384.4 maxdistance=5000

ตัวอย่าง 2: กำหนดค่าขอบฟ้าเริ่มต้นที่ 90 องศา (ทิศเหนือ) ขนาดขั้น 5 องศา ประหยัด
ผลลัพธ์เป็นไฟล์ CSV:
r.ขอบฟ้าสูง=ทิศทางระดับความสูง=90 ขั้นตอน=5 เขตบัฟเฟอร์=200 \
พิกัด=638871.6,223384.4 maxdistance=5000 file=horizon.csv

ตัวอย่าง 3: จุดทดสอบใกล้สี่แยกทางหลวง บันทึกผลเป็นไฟล์ CSV เพื่อวางแผน
ขอบฟ้ารอบสี่แยกทางหลวง:
g.region n=223540 s=220820 w=634650 e=638780 ความละเอียด=10 -p
r.ขอบฟ้าสูง=ทิศทางระดับความสูง=0 ขั้นตอน=5 เขตบัฟเฟอร์=200 \
พิกัด=636483.54,222176.25 maxdistance=5000 -d file=horizon.csv
จุดทดสอบใกล้ทางแยกทางหลวง (ชุดข้อมูลตัวอย่าง North Carolina)

มุมขอบฟ้าสำหรับจุดทดสอบ (CCW จากทิศตะวันออก)

เราสามารถพล็อตขอบฟ้าในพิกัดเชิงขั้วโดยใช้ Matplotlib ใน Python:
นำเข้า numpy เป็น np
นำเข้า matplotlib.pyplot เป็น plt
ขอบฟ้า = np.genfromtxt('horizon.csv', delimiter=',')
ขอบฟ้า = ขอบฟ้า[1:, :]
ขวาน = plt.subplot(111, ขั้ว=จริง)
บาร์ = ax.plot(ขอบฟ้า[:, 0] / 180 * np.pi,
(90 - ขอบฟ้า[:, 1]) / 180 * np.pi)
# uncomment 2 บรรทัดต่อไปนี้เมื่อใช้ -c flag
# ขวาน set_theta_direction(-1)
# ax.set_theta_zero_location('N')
plt.show ()
พล็อตขอบฟ้าในพิกัดเชิงขั้ว

Raster แผนที่ โหมด
โหมดแผนที่แรสเตอร์ (แผนที่เอาต์พุต "horangle*" กลายเป็นอินพุตสำหรับ ร.ซัน):
#เราวางบัฟเฟอร์โซน 10% ของระยะทางสูงสุดรอบพื้นที่ศึกษา
# คำนวณเฉพาะทิศทางระหว่าง 90 ถึง 270 องศา
r.ขอบฟ้าสูง=ระดับความสูงขั้น=30เริ่มต้น=90สิ้นสุด=300 \
บัฟเฟอร์โซน = 200 เอาต์พุต = รัศมี maxdistance = 5000

ข้อมูลอ้างอิง

Hofierka J., 1997. การสร้างแบบจำลองการแผ่รังสีแสงอาทิตย์โดยตรงภายในสภาพแวดล้อม GIS แบบเปิด
การดำเนินการของการประชุม JEC-GI'97 ในกรุงเวียนนา ประเทศออสเตรีย IOS Press Amsterdam, 575-584

Hofierka J. , Huld T. , Cebecauer T. , Suri M. , 2007. เครื่องมือการแผ่รังสีแสงอาทิตย์แบบโอเพ่นซอร์สสำหรับ
การประยุกต์ใช้ด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงานหมุนเวียน การประชุมวิชาการระดับนานาชาติว่าด้วยสิ่งแวดล้อม
Software Systems, ปราก, 2007

Neteler M. , Mitasova H. , 2004. โอเพ่นซอร์ส GIS: A GRASS GIS Approach, Springer, New York
ISBN: 1-4020-8064-6, 2nd Edition 2004 (พิมพ์ซ้ำ 2005), 424 หน้า

โครงการ PVGIS คณะกรรมาธิการยุโรป ศูนย์วิจัยร่วม DG 2001-2007

Suri M. , Hofierka J., 2004. แบบจำลองการแผ่รังสีแสงอาทิตย์บน GIS ใหม่และการประยุกต์ใช้สำหรับ
การประเมินไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ การทำธุรกรรมใน GIS 8(2) 175-190

ใช้ r.horizongrass ออนไลน์โดยใช้บริการ onworks.net