Funktionsweise von "Sichtbarkeitslinie"
Mit 3D Analyst-Lizenz verfügbar.
Das Werkzeug Sichtbarkeitslinie berechnet die gegenseitige Sichtbarkeit zwischen dem ersten und dem letzten Stützpunkt jedes Linien-Features unter Berücksichtigung seiner Position im 3D-Raum im Verhältnis zu den Hindernissen, die durch eine Oberflächen- oder Multipatch-Feature-Class vorgegeben sind. Der erste Stützpunkt definiert den Beobachtungspunkt, während der letzte das Beobachtungsziel darstellt. Die Sichtbarkeit wird entlang der Sichtlinie zwischen diesen Punkten bestimmt, wobei alle Zwischenstützpunkte in Linien mit mehr als zwei Stützpunkten ignoriert werden.
Die Höhe der Beobachtungs- und Zielpunkte für 2D-Linien wird aus der Oberfläche interpoliert, wobei auf die Position des Beobachters ein Standardversatz von 1 angewendet wird, sodass diese über der Oberfläche liegt. Bei 3D-Linien-Features werden die Höhenangaben für den Beobachter und das Ziel ausschließlich aus der Geometrie des Features ermittelt. Durch Hinzufügen der Felder OffsetA und OffsetB können zusätzliche Versätze auf die Beobachtungs- und Zielpunkte angewendet werden. Der Wert in "OffsetA" wird zur Höhe des Beobachters addiert, während "OffsetB" zum Ziel addiert wird.
Wenn kein Multipatch-Feature vorhanden ist, wird die Ausgabelinie auf die Oberfläche gelegt. Wenn ein Multipatch-Feature vorhanden ist, werden dessen Features zusammen mit der Oberfläche in die Sichtbarkeitsanalyse einbezogen, und die resultierenden Linien verlaufen direkt vom Beobachter zur Zielposition.
Die Ausgabe-3D-Linien speichern ein Feature für jede Sichtlinie, die vollständig sichtbar oder unsichtbar ist, sowie zwei Features für jede Sichtlinie, die teilweise sichtbar ist. Das Feld SourceOID gibt das Eingabe-Feature an, das zur Definition der Sichtlinie verwendet wurde, und die Werte im Feld VisCode geben die Sichtbarkeit der Sichtlinie an, wobei 1 für sichtbar und 2 für unsichtbar steht. Das Feld TarIsVis gibt an, ob der Zielpunkt vom Beobachter aus sichtbar ist, wobei der Wert 1 für Sichtbarkeit und 0 für Nicht-Sichtbarkeit steht. Zudem wird ein Feld mit dem Namen OBSTR_MPID hinzugefügt, um den Multipatch zu identifizieren, der die Sichtlinie verstellt. Wenn das Ziel durch die Oberfläche verdeckt ist, beträgt der Wert dieses Feldes -1. Wenn das Ziel sichtbar ist, beträgt der Wert -9999.
Es kann eine optionale Point-Feature-Class für Hindernisse erstellt werden, um die erste Position entlang der Sichtlinie darzustellen, die die Sicht des Beobachters auf das Ziel behindert. Wird die Sichtlinie vor dem Auftreffen auf ein Feature durch einen beliebigen Teil der Oberfläche versperrt, liegt der Hindernispunkt auf der Oberfläche. Trifft die Sichtbarkeitslinie auf ein Feature, bevor sie einen Teil der Oberfläche berührt, so liegt der Hindernispunkt am tatsächlichen Schnittpunkt, und der verbleibende Teil der Sichtbarkeitslinie kann als unsichtbar betrachtet werden. Er enthält ein SourceOID-Feld, das die mit dem Hindernis verbundene Eingabelinie identifiziert, die mit dem Hindernis verbunden ist.
Krümmungs- und atmosphärische Brechungskorrekturen
Die Option "Krümmung" berücksichtigt bei der Berechnung der Sichtbarkeitslinie die Krümmung der Erde. Sie kann nur verwendet werden, wenn sich der Raumbezug der Eingabeoberfläche in einem projizierten Koordinatensystem befindet und die Einheiten für die Z-Koordinate definiert sind.
Durch Aktivieren der Option "Brechung" wird der Einfluss der atmosphärischen Brechung ausgeglichen, durch die sich das Licht beim Durchdringen der Atmosphäre krümmt. Das Ausmaß dieser Abweichung wird durch Schwankungen des Luftdrucks und der Luftdichte, der Luftfeuchtigkeit, der Temperatur sowie der Höhenlage bestimmt. Wie bei der Krümmung erfordert die Korrektur der atmosphärischen Brechung, dass sich der Raumbezug der Oberfläche in einem projizierten Koordinatensystem befindet und die Einheiten der Z-Koordinate definiert sind.
Die Korrekturformel lautet:
\(Z \space = \space Z _{0} \space + \space D ^{2} (R \space - \space 1) \space ÷ \space d\)
Dabei gilt:
Z-korrigierte Höhe nach Berücksichtigung der atmosphärischen Brechung.
Z0: Höhe der Oberfläche der beobachteten Position
D: Die planimetrische Entfernung zwischen dem Beobachtungs-Feature und der beobachteten Position
d: Durchmesser der Erde, der 12.740 km beträgt
R: Der Brechungskoeffizient des Lichts Der Standardwert von 0,13 gilt unter normalem atmosphärischem Druck für Tagesbedingungen bei klarem Himmel als angemessen für Positionen, deren Höhe zwischen 40 und 100 Metern liegt (Yoeli, The Making of Intervisibility Maps with Computer and Plotter, Cartographica 22:88–103, 1985). Es können unterschiedliche Werte für die Brechung verwendet werden, um die Auswirkungen unterschiedlicher atmosphärischer Bedingungen und Höhenlagen auf die Sichtverhältnisse zu simulieren.