r.horiz chanh - Trực tuyến trên đám mây

CHƯƠNG TRÌNH:

TÊN

r.chân trời - Tính toán độ cao góc chân trời từ mô hình độ cao kỹ thuật số.
Mô-đun có hai chế độ hoạt động khác nhau: 1. Tính toán toàn bộ đường chân trời xung quanh một
điểm duy nhất có tọa độ được đưa ra với tùy chọn 'coord'. Chiều cao đường chân trời (trong
rađian). 2. Tính toán một hoặc nhiều bản đồ raster về chiều cao đường chân trời theo một hướng.
Đầu vào cho đây là góc (tính bằng độ), được đo ngược chiều kim đồng hồ với
đông = 0, bắc = 90, v.v. Đầu ra là chiều cao đường chân trời tính bằng radian.

TỪ KHÓA

raster, mặt trời, vị trí mặt trời

SYNOPSIS

r.chân trời
r.chân trời --Cứu giúp
r.chân trời [-dc] độ cao=tên [hướng=phao] [bước=phao] [Bắt đầu=phao]
[cuối=phao] [vùng đệm=phao] [e_buff=phao] [w_buff=phao] [n_buff=phao]
[s_buff=phao] [Khoảng cách tối đa=phao] [đầu ra=tên cơ sở] [tọa độ=Đông Bắc]
[khoảng cách=phao] [hồ sơ=tên] [-ghi đè] [-giúp đỡ] [-dài dòng] [-yên tĩnh] [-ui]

Cờ:
-d
Ghi đầu ra theo độ (mặc định là radian)

-c
Ghi đầu ra theo hướng la bàn (mặc định là CCW, Đông = 0)

- ghi đè
Cho phép các tệp đầu ra ghi đè lên các tệp hiện có

--Cứu giúp
In tóm tắt sử dụng

--dài dòng
Đầu ra mô-đun dài dòng

--Yên lặng
Đầu ra mô-đun yên tĩnh

--ui
Buộc khởi chạy hộp thoại GUI

Tham số:
độ cao=tên [yêu cầu]
Tên của bản đồ raster độ cao đầu vào

hướng=phao
Hướng mà bạn muốn biết chiều cao đường chân trời

bước=phao
Kích thước bước góc cho đường chân trời đa hướng [độ]

Bắt đầu=phao
Góc bắt đầu cho đường chân trời đa hướng [độ]
Mặc định: 0.0

cuối=phao
Góc kết thúc cho đường chân trời đa hướng [độ]
Mặc định: 360.0

vùng đệm=phao
Đối với những người raster đường chân trời, hãy đọc từ DEM một vùng đệm bổ sung xung quanh khu vực hiện tại

e_buff=phao
Đối với những người raster đường chân trời, hãy đọc từ DEM một vùng đệm bổ sung về phía đông của khu vực hiện tại

w_buff=phao
Đối với những người raster đường chân trời, hãy đọc từ DEM một vùng đệm bổ sung về phía tây khu vực hiện tại

n_buff=phao
Đối với những người raster đường chân trời, hãy đọc từ DEM một vùng đệm bổ sung về phía bắc khu vực hiện tại

s_buff=phao
Đối với những người raster đường chân trời, hãy đọc từ DEM một vùng đệm bổ sung về phía nam khu vực hiện tại

Khoảng cách tối đa=phao
Khoảng cách tối đa cần xem xét khi tìm chiều cao đường chân trời

đầu ra=tên cơ sở
Tên cho (các) bản đồ raster basename đầu ra

tọa độ=Đông Bắc
Tọa độ mà bạn muốn tính toán đường chân trời

khoảng cách=phao
Hệ số bước khoảng cách lấy mẫu (0.5-1.5)
Mặc định: 1.0

hồ sơ=tên
Tên tệp cho đầu ra (sử dụng đầu ra = - cho stdout)
Mặc định: -

MÔ TẢ

r.chân trời tính toán độ cao góc của đường chân trời địa hình theo đơn vị radian. Nó đọc một bảng xếp hạng
dữ liệu độ cao và xuất ra đường chân trời ở một trong hai chế độ:

· Điểm duy nhất: như một loạt các độ cao đường chân trời theo các hướng được chỉ định từ
điểm đã cho. Kết quả được ghi vào stdout.

· Raster: trong trường hợp này đầu ra là một hoặc nhiều bản đồ raster, với mỗi điểm trong một
raster cho chiều cao đường chân trời theo một hướng cụ thể. Một raster được tạo
cho mỗi hướng.

Các hướng được đưa ra dưới dạng góc phương vị (tính bằng độ), với góc bắt đầu bằng 0
về phía Đông và di chuyển ngược chiều kim đồng hồ (hướng Bắc là 90, v.v.). Tính toán đưa vào
tính toán hình chiếu thực tế, do đó các góc được sửa chữa cho các biến dạng hướng
do nó áp đặt. Do đó, các hướng được căn chỉnh cho phù hợp với các hướng của phép chiếu địa lý và
không phải là hệ tọa độ được cung cấp bởi các hàng và cột của bản đồ raster. Điều chỉnh này
ngụ ý rằng các hướng cơ bản kết quả đại diện cho định hướng thực sự đối với
Đông, Bắc, Tây và Nam. Ngoại lệ duy nhất của tính năng này là LOCATION với x, y
hệ tọa độ, nơi không áp dụng hiệu chỉnh này.

Sử dụng -c cờ, các góc phương vị sẽ được in theo hướng la bàn (Bắc = 0,
theo chiều kim đồng hồ).

Đầu vào các thông số:
Sản phẩm độ cao tham số là một bản đồ raster độ cao đầu vào. Nếu các tùy chọn bộ đệm được sử dụng
(xem bên dưới), đường raster này sẽ mở rộng trên khu vực phù hợp với
vùng xác định cộng với vùng đệm xác định.

Sản phẩm bước tham số cho biết bước góc (tính bằng độ) giữa các phương vị liên tiếp
hướng cho việc tính toán đường chân trời. Do đó, giá trị 5 cho bước sẽ cung cấp cho một
tổng số 360/5 = 72 hướng (72 bản đồ raster nếu được sử dụng ở chế độ bản đồ raster).

Sản phẩm Bắt đầu tham số cung cấp góc bắt đầu (tính bằng độ) để tính toán đường chân trời.
Giá trị mặc định là 0 (Đông với Bắc là 90, v.v.).

Sản phẩm cuối tham số cung cấp góc cuối (tính bằng độ) để tính toán đường chân trời. Các
điểm cuối bị bỏ qua! Vì vậy, ví dụ: nếu chúng tôi chạy r.horizon với bước = 10, bắt đầu = 30 và
end = 70 các bản đồ raster được tạo bởi r.horizon sẽ chỉ dành cho các góc: 30, 40, 50, 60. Các
giá trị mặc định là 360.

Sản phẩm hướng tham số cho biết hướng ban đầu của đầu ra đầu tiên. Tham số này
đóng vai trò như một góc lệch hướng. Ví dụ: nếu bạn muốn có được góc chân trời cho
hướng 45 và 225 độ, hướng nên được đặt thành 45 và bước đến 180. Nếu bạn
chỉ muốn một hướng duy nhất, sử dụng tham số này để chỉ định hướng mong muốn của đường chân trời
góc và đặt bước kích thước đến 0 độ. Nếu không, tất cả các góc độ cho một xuất phát nhất định
hướng với bước của bước được tính toán.

Sản phẩm khoảng cách kiểm soát kích thước bước khoảng cách lấy mẫu để tìm kiếm đường chân trời dọc theo
đường ngắm. Giá trị mặc định là 1.0 nghĩa là kích thước bước sẽ được lấy từ
độ phân giải raster. Đặt giá trị dưới 1.0 có thể cải thiện một chút kết quả cho
các chỉ đường khác với các chỉ dẫn cơ bản, nhưng tăng tải xử lý của tìm kiếm
thuật toán.

Sản phẩm Khoảng cách tối đa giá trị cho một khoảng cách lớn nhất để di chuyển khỏi điểm gốc dọc theo đường thẳng
của tầm nhìn để tìm kiếm chiều cao đường chân trời. Mặc định Khoảng cách tối đa là đầy đủ
mức độ bản đồ. Giá trị này càng nhỏ thì tính toán càng nhanh nhưng rủi ro càng cao
rằng bạn có thể bỏ lỡ một đối tượng địa hình có thể đóng góp đáng kể vào đường chân trời
đề cương. Lưu ý rằng một tầm nhìn có thể được tính bằng r.viewshed.

Sản phẩm phối hợp tham số nhận một cặp giá trị hướng đông bắc trong tọa độ hiện tại
hệ thống và tính toán các giá trị của độ cao góc của đường chân trời xung quanh điểm này. Đến
đạt được sự nhất quán của các kết quả, tọa độ điểm được căn chỉnh với điểm giữa của
ô raster độ cao gần nhất.

Nếu một điểm được phân tích (hoặc ô raster) nằm gần mép của vùng xác định,
tính toán đường chân trời có thể không thực tế, vì nó có thể không nhìn thấy một số địa hình quan trọng
các đối tượng địa lý có thể đã đóng góp vào đường chân trời, bởi vì các đối tượng địa lý này nằm ngoài
vùng miền, quốc gia. Có các tùy chọn làm thế nào để đặt kích thước của bộ đệm được sử dụng để
tăng diện tích phân tích đường chân trời. Các vùng đệm tham số cho phép bạn chỉ định
cùng kích thước của bộ đệm cho tất cả các hướng cơ bản và các tham số e_buff, n_buff,
s_buffvà w_buff cho phép bạn chỉ định kích thước bộ đệm riêng lẻ cho từng
hướng. Các tham số đệm chỉ ảnh hưởng đến kích thước của bản đồ độ cao đã đọc, trong khi
phân tích ở chế độ raster sẽ chỉ được thực hiện cho khu vực được chỉ định bởi khu vực hiện tại
Định nghĩa.

Sản phẩm tên cơ sở tham số cung cấp cho tên cơ sở của bản đồ raster đường chân trời đầu ra. Người raster
tên của từng đường chân trời raster sẽ được xây dựng như tên cơ sở_ANGLE, nơi ANGLE
là góc theo độ với hướng. Nếu bạn dùng r.chân trời ở chế độ một điểm
tùy chọn này sẽ bị bỏ qua.

Sản phẩm đầu ra tham số cho phép lưu các góc chân trời kết quả trong ASCII được phân tách bằng dấu phẩy
tệp (chỉ ở chế độ một điểm). Nếu bạn dùng r.chân trời trong chế độ bản đồ raster tùy chọn này
sẽ bị bỏ qua.

Hiện tại, độ cao và khoảng cách tối đa phải được đo bằng mét, ngay cả khi bạn
sử dụng tọa độ địa lý (kinh độ / vĩ độ). Nếu phép chiếu của bạn dựa trên khoảng cách
(nới lỏng và đông bắc), chúng cũng phải tính bằng mét. Các thông số bộ đệm phải nằm trong
các đơn vị giống như tọa độ raster (ví dụ: đối với các vị trí theo kinh độ-vĩ độ, bộ đệm là
đo bằng đơn vị độ).

PHƯƠNG PHÁP

Phương pháp tính toán dựa trên phương pháp được sử dụng trong r.sun để tính toán bóng đổ. Nó
bắt đầu ở một góc rất nông và đi dọc theo đường ngắm và hỏi ở mỗi bước
đường ngắm có "đánh trúng" địa hình hay không. Nếu vậy, góc được tăng lên để cho phép
đường ngắm để vượt qua ngay phía trên địa hình tại điểm đó. Điều này được tiếp tục cho đến khi
tầm nhìn đạt đến độ cao cao hơn bất kỳ điểm nào trong khu vực hoặc cho đến
đến biên giới của khu vực (xem thêm vùng đệm, e_buff, n_buff, s_buffvà
w_buff). Số lượng đường ngắm (hướng phương vị) được xác định từ
hướng và bước thông số. Phương pháp tính đến độ cong của Trái đất
theo đó các tính năng từ xa sẽ có vẻ thấp hơn so với thực tế. Nó cũng chiếm
sự thay đổi của các góc đối với các hướng chính gây ra bởi phép chiếu (xem ở trên).

VÍ DỤ

Các ví dụ này dành cho tập dữ liệu mẫu của Bắc Carolina.

Độc thân điểm chế độ
Ví dụ 1: xác định góc chân trời theo hướng 225 độ (đầu ra của góc chân trời CCW
từ phía Đông):
g.region raster = elevation -p
r.horizon elevation = hướng nâng = 215 bước = 0 vùng đệm = 200 \
tọa độ = 638871.6,223384.4 maxdistance = 5000

Ví dụ 2: xác định giá trị đường chân trời bắt đầu từ 90 độ (Bắc), kích thước bước là 5 độ, tiết kiệm
kết quả là tệp CSV:
r.horizon elevation = hướng nâng = 90 bước = 5 vùng đệm = 200 \
tọa độ = 638871.6,223384.4 maxdistance = 5000 tệp = chân trời.csv

Ví dụ 3: điểm kiểm tra gần giao lộ đường cao tốc, lưu kết quả dưới dạng tệp CSV để vẽ biểu đồ
đường chân trời xung quanh giao lộ đường cao tốc:
g. vùng n = 223540 s = 220820 w = 634650 e = 638780 res = 10 -p
r.horizon elevation = hướng nâng = 0 bước = 5 vùng đệm = 200 \
tọa độ = 636483.54,222176.25 maxdistance = 5000 -d tệp = chân trời.csv
Điểm kiểm tra gần ngã tư đường cao tốc (Bộ dữ liệu mẫu của Bắc Carolina)

Góc chân trời cho điểm kiểm tra (CCW từ phía Đông)

Chúng ta có thể vẽ đường chân trời theo tọa độ cực bằng Matplotlib trong Python:
nhập numpy dưới dạng np
nhập matplotlib.pyplot dưới dạng plt
chân trời = np.genfromtxt ('chân trời.csv', dấu phân cách = ',')
Horizon = đường chân trời [1 :,:]
ax = plt.subplot (111, polar = True)
thanh = ax.plot (đường chân trời [:, 0] / 180 * np.pi,
(90 - đường chân trời [:, 1]) / 180 * np.pi)
# bỏ ghi chú 2 dòng sau khi sử dụng cờ -c
# ax.set_theta_direction (-1)
# ax.set_theta_zero_location ('N')
plt.show ()
Biểu đồ chân trời trong tọa độ cực.

Raster bản đồ chế độ
Chế độ bản đồ Raster (bản đồ đầu ra "horangle *" trở thành đầu vào cho r.sun):
# chúng tôi đặt một vùng đệm 10% điện trở tối đa xung quanh khu vực nghiên cứu
# chỉ tính hướng từ 90 đến 270 độ
r.horizon elevation = elevation step = 30 start = 90 end = 300 \
vùng đệm = 200 đầu ra = horangle maxdistance = 5000

THAM KHẢO

Hofierka J., 1997. Mô hình bức xạ mặt trời trực tiếp trong môi trường GIS mở.
Kỷ yếu hội nghị JEC-GI'97 tại Vienna, Áo, IOS Press Amsterdam, 575-584

Hofierka J., Huld T., Cebecauer T., Suri M., 2007. Công cụ bức xạ mặt trời nguồn mở cho
Ứng dụng năng lượng tái tạo và môi trường, Hội nghị chuyên đề quốc tế về môi trường
Hệ thống phần mềm, Prague, 2007

Neteler M., Mitasova H., 2004. GIS nguồn mở: Phương pháp tiếp cận GIS GRASS, Springer, New York.
ISBN: 1-4020-8064-6, Ấn bản lần 2 năm 2004 (tái bản 2005), 424 trang

Dự án PVGIS, Ủy ban Châu Âu, Trung tâm Nghiên cứu Chung DG 2001-2007

Suri M., Hofierka J., 2004. Mô hình bức xạ mặt trời dựa trên GIS mới và ứng dụng của nó cho
Đánh giá quang điện. Giao dịch trong GIS, 8(2), 175-190

Sử dụng r.horiz chanh trực tuyến bằng các dịch vụ onworks.net