「Available Sky」実装の模索

「Available Sky」というアルゴリズムの実装を探しています。ArcGIS（Spatial AnalystまたはGRID）が推奨されますが、GDAL、SAGA GIS、またはその他のソリューションが完全に受け入れられます。

私の説明は、「利用可能な空」という変数を作成して、GPSラジオカラーのパフォーマンスに対する地形の影響を定量化する方法です（Rodgers et ASal。1997 ）... は、直線でGPSラジオカラーが利用できる空の割合です地形障害のないすべての方向およびすべての角度でのサイトの面積（森林被覆を無視）。...山頂の場所はAS値が高い...反対に、両側の山の尾根により谷底の場所は低い[側方障害物] " - 「山岳地形におけるGPS無線テレメトリエラーとバイアス」から言い換え、ロバートG.デオン、ロバートセルーヤ、グラハムスミス、クリストファーO.コチャンニー; Wildlife Society Bulletin 2002。

このペーパーでは、ベース標高モデルを、デムの最高点より100m高い粗い「スカイ」ラスターセットと比較するプロセスの概要のみを説明します。プロセスは、各デムポイントから各スカイポイントへの直接の見通し線を計算することです。ある値に到達すると、ASその場所から見えるスカイポイントの総数の比率になります。

ArcGIS 10.0 3Dアナリストを使用して作成されたスカイライングラフからASを派生させる方法があるはずです。観測点を囲むスカイライン（3Dポリライン）がある場合、スカイラインの各頂点をステップスルーして、表示されている球の一部を見つけることができるはずです。

または、観測点から1単位の距離になるように各頂点を移動したが、観測点からの方向が同じである場合、シャドウボリュームはASに対応しているように見えます。

これは、実際にはKirk Kuykendallの優れた回答に対するコメントです（なぜ、誰もまだ目立たないか、投票するほど十分寛大ではないのですか？）が、コメントを投稿する担当者がいません。

カークは示唆する

ArcGIS 10.0 3Dアナリストを使用して作成されたスカイライングラフからASを派生させる方法があるはずです。

私はそのグラフを見ていませんが、おそらくそれは地平線の高度（角度または角度と同等のもの）対方位角のプロットです。OK：GISを持っているので、それを使用してください！方位角を経度として、角度（適切に表現された）を緯度として扱い、等面積投影を使用してプロットを投影し、それが包含する多角形の面積を計算します。これは、空が占める立体角に正比例します。（地球によってブロックされた立体角である相補的な多角形の面積を計算していないことに注意する必要があります。）

ラスターの世界では、ASの計算が何度も再発見されています（たとえば、「地形的な開放性」（1）として）。残念ながら、明らかなアルゴリズムはO（N ^ 4）時間かかります。ここで、Nは行または列の数であり、正確な作業を行うには非常に困難です。したがって、ベクトル地平線を持つことは実際の資産であり、それを活用することは素晴らしいアイデアです。

参照：

（1）横山R、白沢M、パイクRJ、2002、オープンネスによる地形の可視化：デジタル標高モデルへの画像処理の新しいアプリケーション。写真測量工学とリモートセンシング、68（3）：257-265。スキャンしたPDFはこちらから入手できます。

これは可視域の逆のようなものですか？繰り返し作成するのは難しい作業ですが、サーフェスを反転させ、最初にViewshedツールを使用することを考えるかもしれません。

GRASSとr.horizo​​nコマンドを見てください。私はそれを使用していません。関連するr.sunだけを使用して太陽放射照度を計算しましたが、特定のポイントについて、指定した方向で水平線角度を計算できます。

http://grass.itc.it/gdp/html_grass64/r.horizo​​n.html

はい、これはminを計算するためにいくぶん一般的に照会されるQです。テレメトリーに必要なGPS衛星の高度。

求めているのは、3D位置に基づいて地形によって作成された「ローカル」の地平線です。

頭に浮かぶツールは次のとおりです。

GRASS - r.horizo​​n

MicroDEM

Trimble計画ソフトウェア

Trimble Planning Software（無料ダウンロード）の「Obstruction Editor」を使用して、GRASSまたはMicroDEMからの出力.txt情報を（方位角、水平角）の形式でインポートできます。必須。GPS標高テレメトリ。

それが役に立てば幸い

カークの回答と同様に、スカイラインの2つの端をポリラインが結合すると見なすと、それをポリゴンと見なすことができます。ポリゴンの面積を見ると、空の面積があります。エッジが地平線上にあるポリゴンの領域を簡単に特定できるため、最適な空に対する利用可能な空の割合を計算できます。

この方法のもう1つの利点は、空の特定の領域に重みを付けて、現実世界の有用性を高めることができることです。アーチェリーターゲットのような同心円の一連のポリゴンを生成し、ブルズアイを現在の位置の真上に置きます。外側の円の値が高い（地平線上の衛星は、真上にある衛星よりも優れた三角測量を提供することがわかっているため）。これで、価値の高いエリアにある空の割合を簡単に算出できるようになりました（これらのエリアに衛星があるかどうかは簡単に判断できますが、ここでは範囲外です）。