通视分析工作原理

需要 3D Analyst 许可。

通过通视分析工具可根据在 3D 空间中相对于某表面或多面体要素类提供的障碍的位置,计算各线要素的第一个和最后一个折点之间的通视性。前一个折点定义为观测点,后一个折点为观测目标。沿着这些点之间的视线确定可见性,同时忽略有两个以上折点的线中的任何中间折点。

应用于观察点位置的默认偏移为 1 的表面为 2D 线插入观测点和目标点的高度值,以便其高于表面。而 3D 线要素的观察点和目标高程从要素几何单独获得。通过添加名为 OffsetAOffsetB 的字段可将其他偏移应用到观测点和目标点。OffsetA 中的值将添加到观察点的高程,而 OffsetB 将添加到目标。

如果未提供任何多面体要素,则输出线将叠加到表面上。如果提供多面体要素,其要素将计入沿表面的可见性分析,并且生成的线将直接从观察点延伸到目标位置。

输出 3D 线为完全可见或不可见的每条通视线存储一个要素,为部分可见的每条通视线存储两个要素。SourceOID 字段表示用于定义通视线的输入要素,VisCode 字段中的值表示通视线的可见性,其中 1 表示可见,2 表示不可见。TarIsVis 字段表示是否能从观察点看到目标点,值 1 表示可见、0 表示不可见。另添加一个名为 OBSTR_MPID 的字段,以标识阻碍通视线的多面体。如果目标被表面阻碍,则该字段的值为 -1。如果目标可见,则值为 -9999。

可选择生成一个障碍点要素类,以使阻碍目标点对观察点可见性的通视线的第一个位置可见。如果通视线在接触要素之前被表面的某部分阻碍,则障碍点将落在表面上。如果视线在接触表面上的任意位置之前已接触到要素,则障碍点将位于实际交点处,并且视线的其余部分会被视为不可见。它包含一个 SourceOID 字段,可标识与障碍物相关联的输入线。

曲率和大气折射校正

在执行通视线计算时,曲率选项会根据地球曲率进行调整。只能在输入表面的空间参考位于投影坐标系统中、且 z 坐标单位已定义时使用。

启用折射选项可补偿大气折射(强迫穿过大气的光线弯曲)的影响。此偏差的量受气压和密度、湿度、温度和高程的变化控制。同曲率一样,校正大气折射要求表面的空间参考位于投影坐标系中且其 z 坐标单位已定义。

用来进行校正的公式为:

Z = Z0 + D2(R - 1) ÷ d

其中:

  • Z - 计入大气折射影响后的校正高程。
  • Z0 - 观察位置的表面高程。
  • D - 观测要素和观测位置之间的平面距离。
  • d - 地球的直径(12740 千米)。
  • R - 光的折射系数。默认值 0.13 适用于白天天空晴朗条件的标准气压下、高程范围为 40 到 100 米的位置 (Yoeli, The Making of Intervisibility Maps with Computer and Plotter, Cartographica 22:88–103, 1985)。可使用不同的折射值模拟各种大气条件和高程对可见性的影响。

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  1. 曲率和大气折射校正