Skip To Content

كيفية عمل أداة مجال الرؤية الجيوديسية

متاحة مع Image Server

تعمل أداة مجال الرؤية الجيوديسي على تحديد مواقع السطح المرئية لمجموعة من مراقبي النقاط أو الخطوط المتعددة، باستخدام الأساليب الجيوديسية. تقوم الأداة بتحويل سطح الارتفاع إلى نظام إحداثي مركزي أرضي ثلاثي الأبعاد وتشغيل خطوط رؤية ثلاثية الأبعاد لكل مركز خلية تم تحويله. وتستوعب اختياريًا عدم التأكد الرأسي أو الخطأ في سطح ارتفاع الإدخال. كما تنتج بشكل اختياري جدول علاقة منطقة مراقب لما يصل إلى 32 مراقبًا (نقاط أو نقاط متعددة أو خطوط متعددة) يمكن ربطها مرة أخرى بفئة معالم مراقب الإدخال.

نظرًا لأن الحساب يتم في نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد حقيقي، فإن أداة مجال الرؤية الجيوديسية لا تحتاج إلى معلمة تصحيح انحناء الأرض. كما تستخدم أيضًا الوحدات z للإسناد المكاني للإدخال، إذا كان متاحًا، بدلاً من معلمة عامل z. أخيرًا، نظرًا لأنه يتم تقييم كل خط رؤية ثلاثي الأبعاد بشكل مستقل عن خطوط الرؤية الأخرى، فإنها تتجنب بعض الأخطاء التي يمكن أن تتسلل إلى خوارزمية مجال الرؤية القائمة على واجهة الموجة (مثل مجموعة مجال الرؤية الحالية لأدوات المعالجة الجغرافية). وبالتالي، فإن أداة مجال الرؤية الجيوديسية تنتج رؤية أكثر دقة وأسطحًا فوق مستوى الأرض (AGL) أكثر من أداة مجال الرؤية.

تحديد الرؤية

تستخدم هذه الأداة النقاط ثلاثية الأبعاد المركزية الأرضية للمراقبين والأهداف ومراكز خلايا سطح الارتفاع. الهدف هو مركز خلية سطح يحتوي على إزاحة إضافية اختيارية مضافة إليه. النظام الإحداثي المركزي الأرضي ثلاثي الأبعاد هو نظام ديكارتي إحداثي يميني حيث مركز الأرض يمثل الأصل C، ويشير المحور x إلى تقاطع خط غرينتش وخط الاستواء، ويشير المحور Z إلى القطب الشمالي، ويدور المحور y بمقدار 90 درجة في اتجاه عقارب الساعة من المحور x مع النظر إلى الأسفل من القطب الشمالي. انظر الشكل التالي للحصول على مثال لموقع مستهدف T معبراً عنه بإحداثيات مركزية أرضية.

يتم عرض الهدف في نظام إحداثي مركزي أرضي ثلاثي الأبعاد.
يتم تحويل البيانات النقطية للسطح والمراقبين من نظام إحداثيات الإدخال إلى نظام إحداثي مركزي جغرافي ثلاثي الأبعاد. الإحداثيات المركزية الأرضية للهدف T هي (Xt، Yt، Zt).

لتحديد مدى رؤية كل هدف، يتم إنشاء خطوط رؤية ثلاثية الأبعاد من كل مراقب إلى كل هدف. انظر الشكل أدناه للحصول على توضيح لكيفية إنشاء خطوط الرؤية. يتم تحديد المسار الأرضي لكل خط رؤية على الكرة الكروية وينقسم إلى خطوات حجم الخلية. في هذا الشكل، تظهر الخطوات كنقاط خضراء، والمسافة بينها تعادل حجم الخلية. في كل خطوة، يتم حساب المسافة العمودية d بين خط الرؤية والسطح. يتم تقدير ارتفاع الأرض باستخدام منهج المسافة العكسية المقدرة (IDW) الخطية باستخدام أقرب مراكز خلايا. إذا كانت d موجبة لجميع الخطوات الأرضية على طول خط الرؤية، يعتبر الهدف مرئيًا؛ وإلا فإنه يعتبر غير مرئي.

عرض ملف تعريف خط رؤية مركزي أرضي ثلاثي الأبعاد
يتم عرض عرض ملف تعريف خط رؤية مركزي أرضي ثلاثي الأبعاد بالنسبة لسطح الارتفاع والشكل الكروي الأساسي.

خطأ رأسي

يتم تمكين معلمة الخطأ الرأسي فقط عندما يكون نوع التحليل هو التردد. يتم استخدامه لحساب عدم التأكد الرأسي في سطح ارتفاع المدخلات. عندما تكون هذه المعلمة 0 أو غير محددة، يتم إلقاء خط رؤية واحد بين المراقب وكل هدف. والنتيجة هي أن الهدف إما أن يكون مرئيًا أو غير مرئي. في هذه الحالة، تسجل البيانات النقطية لرؤية المخرجات عدد المرات التي يمكن فيها رؤية كل موقع خلية في البيانات النقطية لسطح الإدخال بواسطة أي من نقاط مراقبة الإدخال.

عندما تكون معلمة الخطأ الرأسي أكبر من 0 (على سبيل المثال، 0.6 متر)، يتم إلقاء عدد من خطوط الرؤية بين المراقب وكل هدف. لكل خط رؤية وكل خطوة، تتم إضافة رقم عشوائي موزع بشكل موحد في النطاق [-0.6، 0.6] إلى d. إذا أصبحت d أقل من الصفر، يتم إنهاء خط الرؤية المحدد هذا. في هذه الحالة، يساهم كل مراقب برقم بين صفر وواحد (عدد خطوط الرؤية الناجحة مقسومًا على العدد الإجمالي لخطوط الرؤية، من ذلك المراقب) إلى البيانات النقطية لرؤية المخرجات، والتي أصبحت الآن من نوع عائم أحادي الدقة.

تحديد AGL

البيانات النقطية فوق مستوى الأرض (AGL) هي ناتج اختياري يمثل الارتفاع فوق سطح الأرض الذي ستحتاج الخلايا المستهدفة غير المرئية إلى رفعها بمقداره كي تصبح مرئية. يوضح الشكل التالي كيفية تحديد قيمة AGL. T هو هدف بارتفاع معين (وهو الإزاحة الهدف في الرسم التوضيحي). يتم حظر خط الرؤية بين المراقب O والهدف T بواسطة التضاريس، لذلك يصبح الهدف T غير مرئي. إذا تم رفع الهدف إلى الموضع الجديد T، فإنه يصبح مرئيًا لأنه يوجد الآن خط رؤية واضح. المسافة بين T 'والأرض هي قيمة AGL في البيانات النقطية الناتجة.

الرسم التوضيحي لـ AGL
تسجل البيانات النقطية الناتجة من AGL الارتفاع الإضافي فوق السطح اللازم لجعل الأهداف غير المرئية مرئية لمراقب واحد على الأقل. في هذا المثال، قيمة AGL في الموقع المستهدف هي الإزاحة الهدف + TT'.

لا يفترض حساب المسافة TT' أن المثلث OTT' هو مثلث قائم الزاوية.

تفسير جدول علاقة المراقب بالمنطقة الناتج

عندما يكون نوع التحليل هو مراقب، تقوم الأداة بإخراج جدول علاقة المراقب بالمنطقة، كما هو موضح في الشكل التالي. في هذا الجدول، يسرد حقل Observer معرفات المعالم من تصنيف معالم الإدخال. يسرد حقل Region قيم الخلايا للمناطق الموجودة في البيانات النقطية لرؤية المخرجات. وبالتالي، يسرد الجدول المناطق المرئية لكل مراقب. يمكنك استخدام هذا الجدول للبحث عن معرّفات المنطقة بمعرفة معرّف المراقب، والعكس صحيح.

مثال على جدول علاقة المراقب بالمنطقة
يحدد جدول علاقة المراقب بالمنطقة المعالم التي يمكنها رؤية أي جزء من السطح.

يتم ترميز نفس المعلومات في قيم خلية الإخراج الخاصة بالبيانات النقطية للرؤية، ولكن بطريقة يصعب الوصول إليها. في هذه الحالة، تحتوي البيانات النقطية للرؤية الناتجة على القيم الثلاث (1 و2 و3)، كما هو موضح في لقطة الشاشة التالية لجدول البيانات الجدولية:

جدول البيانات النقطية للرؤية الناتجة
يظهر جدول البيانات النقطية للرؤية الناتجة.

يتم فرز مراقبي الإدخال بترتيب تصاعدي حسب قيم OBJECTID، وتشير تقارير البيانات النقطية للرؤية الناتجة إلى المعامل OR في مواضعها التي تم فرزها. يمكن استخدام جبر خريطة البيانات النقطية لاستخراج معلومات حول المناطق التي يمكن للمراقبين رؤيتها، ويمكن ربط هذه المعلومات مرة أخرى بمعالم المراقب باستخدام قاعدة الفرز هذه. يتم عرض مثال في الشكل أدناه. افترض أن المراقب 1 له ObjectID 1 وأن المراقب 2 له ObjectID 2. ثم سيكون للمنطقة 1 (المنطقة الصفراء الباهتة) في خريطة الرؤية الناتجة قيمة خلية 1. سيكون للمنطقة 2 (المنطقة الزرقاء) في خريطة الرؤية الناتجة قيمة خلية 2. والمنطقة 3 (المنطقة الخضراء) في خريطة الرؤية الناتجة ستحتوي على قيمة خلية 3، القيمة الرقمية للمعامل OR 1 و 2.

البيانات النقطية للمعالم المدخلة والرؤية الناتجة
يظهر مثال على الإخراج لاثنين من المراقبين، عندما يتم تحديد نوع تحليل المراقب بدلاً من التردد.

في الصورة أعلاه، قيم خلية الإخراج هي معامل OR للفهارس الداخلية للمعالم المدخلة. يُبلغ جدول علاقة المراقب بالمنطقة عن نفس المعلومات باستخدام معرفات تصنيف المعالم بدلاً من الفهارس الداخلية.

التحكم في تحليل الرؤية

من الممكن تقييد مجال الرؤية لكل مراقب عن طريق تحديد القيم العددية المختلفة أو الحقول في معلمات المراقب. تعد معلمات المراقب هذه وظيفيًا هي نفسها حقول العرض المخروطية - مثل OFFSETA أو OFFSETB - المستخدمة للتحكم في تحليل الرؤية بواسطة أداة مجال الرؤية. الفرق هو أن معلمات مراقب مجال الرؤية الجيوديسية يمكن أن تأخذ أي حقول رقمية ولا تقتصر على أي أسماء حقول محددة.

تحسين الأداء

تحديد مجال الرؤية عملية تتطلب استخدام الكمبيوتر بشكل مكثف. يتم فيما يلي سرد بعض الخيارات لتحسين أداء الأداة.

  • عيّن معلمة نصف القطر الخارجي إلى قيمة (مثل 25 كيلومترًا) تكون ذات فائدة لتطبيقك. ستعمل الأداة فقط على معالجة الخلايا الموجودة ضمن مسافة المشاهدة، وبالتالي تقليل وقت المعالجة. كلما زاد نصف القطر الخارجي، كلما استغرقت الأداة وقتًا أطول لمعالجتها.
  • قم بتعيين طريقة التحليل على خطوط الرؤية المحيطة. باستخدام هذه الطريقة، تقوم الأداة بتشغيل خطوط الرؤية فقط إلى خلايا الحافة لمخروط العرض، وبالتالي تقليل وقت المعالجة.
  • إذا كانت البيانات النقطية لارتفاع الإدخال تغطي منطقة جغرافية أكبر من منطقة الدراسة الخاصة بك، فقم بتعيين بيئة النطاق لمنطقة الدراسة الخاصة بك لتقليل حجم البيانات النقطية الناتجة.

متطلبات المساحة المؤقتة

في وقت التشغيل، ستسقط أداة مجال الرؤية الجيوديسية البيانات النقطية المدخلة في نظام إحداثي مركزي جغرافي ثلاثي الأبعاد للمعالجة. سيتم فقط إسقاط الخلايا التي تقع في منطقة النطاق لمعالم مراقب الإدخال (بمسافة نطاق يتم تحديدها بواسطة معلمة نصف القطر الخارجي). تتطلب كل خلية مسقطة ما يقرب من 50 بايت من المساحة المؤقتة لطريقة التحليل جميع خطوط الرؤية وحوالي 150 بايت من المساحة المؤقتة لطريقة تحليل خطوط الرؤية المحيطة. تحقق من رسائل الأداة لمعرفة مقدار المساحة المؤقتة المطلوبة بالضبط والمسار الذي سيتم الكتابة إليه. يمكن إعادة توجيه الدليل المؤقت إلى محرك أقراص ومسار مختلفين باستخدام المتغير البيئي Microsoft Windows TMP، إذا لم يكن الدليل المؤقت الافتراضي به مساحة خالية كافية.