寻求“可用的天空”实施

我正在寻找一种称为“ Available Sky”的算法的实现。首选ArcGIS（Spatial Analyst或GRID），但是完全可以接受GDAL，SAGA GIS或其他解决方案。

我的描述是“通过创建一个称为“可用天空”的变量来量化地形对GPS无线电项圈性能的影响的方法（Rodgers等，1997）。... AS是通过直接线路可用于GPS无线电项圈的天空比例各个方向和任何角度的站点都没有地形障碍（不考虑森林覆盖）。...山顶上的位置具有较高的AS值...相反，由于两侧的山脊，山谷底部的位置较低[侧向障碍物] “ -从“ GPS无线电遥测技术误差和山区地形的偏见”中解译出来的，Robert G. D'Eon，Robert Serrouya，Graham Smith，Christopher O. Kochanny；《野生动物协会公报》 2002年。

本文仅继续概述了将基本高程模型与比DEM最高点高100倍的“天空”栅格集进行比较的过程。该过程是计算每个dem点到每个Sky点的直接视线，得出的值是从该位置可见的 Sky点AS总数的比例。

似乎应该有一种方法可以从使用ArcGIS 10.0 3D分析器创建的天际线图导出AS 。如果您有围绕观察点的天际线（3D折线），则它应该能够穿过天际线的每个顶点并找到可见的球体的某些部分。

或者，如果移动每个顶点以使其与观察点相距一个单位距离，但与观察点的方向相同，则阴影量似乎对应于AS。

这实际上是对Kirk Kuykendall出色答案的评论（为什么没有人能如此坦率或慷慨地投票赞成它？），但我没有代表可以发表评论。

柯克建议

似乎应该有一种方法可以从使用ArcGIS 10.0 3D分析器创建的天际线图导出AS。

我没有看到该图，但是大概是地平线标高（作为一个角度，或等同于某个角度）相对于方位角的图。OK：既然您有GIS，请使用它！将方位角视为经度，将角度（适当表示）视为纬度，使用等面积投影来投影图，并计算其所包含的多边形的面积：该面积与天空所包围的立体角成正比。（您必须注意不要计算互补多边形的面积，这是被地球遮挡的立体角。）

在栅格世界中，AS计算已被重新发现很多次（例如，作为“地形开放性”（1））。不幸的是，显而易见的算法需要O（N ^ 4）的时间，其中N是行或列的数量，这使其无法进行精确的工作。因此，拥有矢量视界线是一项真正的资产，并且利用它是一个绝妙的主意。

参考：

（1）Yokoyama R，Shirasawa M和Pike RJ，2002，通过开放性可视化地形：图像处理在数字高程模型中的新应用。摄影测量工程与遥感，68（3）：257-265。扫描的pdf 在这里可用。

这像视域的倒像吗？虽然，迭代创建将是困难的部分，但您可能会考虑反转表面并以“视域”工具作为开始。

您可能会看到GRASS和r.horizo​​n命令。我没有使用它，只是使用了相关的r.sun来计算太阳辐照度，但是对于给定的点，您可以在指定的任何方向上计算水平角。

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

是的，这是计算最小值时经常被问到的问题。遥测所需的GPS卫星高度。

您要寻找的是由地形基于3D位置创建的“局部”地平线。

想到的工具有：

GRASS - r.horizo​​n

MicroDEM

Trimble规划软件

您可以使用Trimble Planning软件中的“障碍物编辑器” （免费下载），并以GRAZ或MicroDEM的格式（方位角，水平角）导入输出的.txt信息，我相信...这应该可以帮到您。要求 GPS高程遥测。

希望能有所帮助，

以与柯克的回答类似的方式，考虑将天际线的两端作为一条多义线的连接点，我们可以将其视为多边形。以多边形区域为例，我们有一个可用天空区域。我们可以轻松地确定边缘位于地平线上的多边形区域，从而使我们能够计算可用天空相对于最佳天空的百分比。

这种方法的另一个好处是，我们可以对天空的某些区域进行加权，从而提高了现实世界的实用性。我们在同心圆中生成一系列多边形，就像射箭目标一样，靶心直接在当前位置上方。外圈的价值更高（我们知道地平线上的卫星比直接在上方的卫星提供更好的三角测量）。现在，我们可以简单地算出高价值区域中有多少百分比的天空（尽管这些区域中是否有卫星，尽管很容易确定，但不在此处范围内）。