تحليل مجال الرؤية

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

تحليل مجال الرؤية هو خوارزمية حسابية تحدد مجال الرؤية ، أي المنطقة المرئية (على سطح التضاريس الأساسي ) من موقع معين. وهو جزء أساسي من مجموعة أدوات تحليل التضاريس الموجودة في معظم برامج نظم المعلومات الجغرافية (GIS). يستخدم التحليل قيمة الارتفاع لكل خلية من خلايا نموذج الارتفاع الرقمي (DEM) لتحديد مدى الرؤية من وإلى خلية معينة. يختلف موقع هذه الخلية تبعًا لاحتياجات التحليل. على سبيل المثال، يُستخدم تحليل مجال الرؤية عادةً لتحديد مواقع أبراج الاتصالات أو تحديد المنظر من طريق. يمكن حساب مجالات الرؤية باستخدام نقطة واحدة، مثل برج، أو نقاط متعددة، مثل خط يمثل طريقًا. عند تحليل قطعة مستقيمة، يتم حساب كل رأس من رؤوس الخط لتحديد مساحته المرئية. يمكن أيضًا عكس العملية. على سبيل المثال، عند تحديد موقع مكب نفايات ، يمكن للتحليل تحديد المكان الذي يمكن منه رؤية المكب لإخفائه عن الأنظار.

عملية تحليل مجال الرؤية

يمكن إجراء تحليل مجال الرؤية باستخدام العديد من برامج نظم المعلومات الجغرافية ، مثل ArcGIS Pro و GRASS GIS (r.los، r.viewshed) و QGIS ( إضافة مجال الرؤية ) [ 1 ] وLuciadLightspeed و LuciadMobile و SAGA GIS (Visibility) وTNT Mips و ArcMap و Maptitude و ERDAS IMAGINE . يُنشأ مجال الرؤية من نموذج الارتفاع الرقمي (DEM) باستخدام خوارزمية تُقدّر فرق الارتفاع بين خلية (خلية نقطة الرؤية) والخلية التالية (الخلية المستهدفة). لتحديد مدى رؤية الخلية المستهدفة، تُفحص كل خلية بين خلية نقطة الرؤية والخلية المستهدفة بحثًا عن خط الرؤية. إذا كانت الخلايا ذات القيمة الأعلى بين خلية نقطة الرؤية والخلية المستهدفة محجوبة، فإن خط الرؤية يكون محجوبًا. إذا كان خط الرؤية محجوبًا، تُعتبر الخلية المستهدفة خارج مجال الرؤية. أما إذا لم يكن محجوبًا، فإنها تُدرج ضمن مجال الرؤية. [ 2 ]

تعتمد الخوارزمية أيضًا على مجموعة محددة من المتغيرات. عند إجراء تحليل مجال الرؤية، يمكن استخدام عدة متغيرات لتقييد الحساب أو تعديله. على سبيل المثال، إذا كان التحليل يهدف إلى تحديد موقع برج راديو، فيمكن إضافة ارتفاع البرج إلى ارتفاع ذلك الموقع (قيمة الخلية). في حال عدم تحديد الارتفاع، يستخدم تحليل مجال الرؤية قيمة الخلية في نموذج الارتفاع الرقمي (DEM) الذي يقع فيه البرج.

هناك طريقة أخرى لإضافة ارتفاع البرج وهي استخدام متغير إزاحة. يمكن إضافة قيم الإزاحة إلى كل من برج الإرسال وبرج الاستقبال. ثم تُضاف قيمة الإزاحة إلى قيمة ارتفاع الخلية للحصول على الارتفاع الفعلي لكل برج.

يمكن أن يقتصر تحليل مجال الرؤية على زاوية رؤية محدودة. تُدمج زاوية الرؤية، أو السمت ، لبرج الراديو في الحساب بإضافة قيمتين: الأولى هي أدنى زاوية سمت ممكنة، والثانية هي أعلى زاوية سمت ممكنة. يحلل البرنامج مجال الرؤية ضمن هاتين الزاويتين فقط. كما يمكن إضافة زاوية رأسية، تتراوح قيمها من 90° (النظر للأعلى مباشرةً) إلى -90° (النظر للأسفل مباشرةً). تُضاف هذه القيمة في حال كان برج الراديو يُصدر حزمة رأسية ضيقة جدًا. أما المتغير الأخير المستخدم في تحليل مجال الرؤية فهو قيمة نصف القطر. في حالة برج الراديو، إذا كان مدى إشارة الراديو محدودًا، ولنقل 10 أميال، فيمكن ضبط قيمة نصف القطر لتقييد تحليل مجال الرؤية بنصف قطر 10 أميال.

يستخدم تحليل مجال الرؤية

إلى جانب تحديد مواقع الأبراج، يمكن استخدام تحليل مجال الرؤية في تطبيقات أخرى. على سبيل المثال، يمكن لهذا التحليل تقدير تأثير إضافة مبنى كبير. إذ يُظهر جميع المناطق التي يمكن رؤية المبنى منها، بالإضافة إلى أي مناظر قد تُحجب من أي موقع محدد. كما تُستخدم تحليلات مجال الرؤية لتحديد مواقع محطات مراقبة الحرائق في المناطق الجبلية (لي وستاكي، 1998). وهذا يسمح بوضع المحطات بحيث يمكن مراقبة الغابة بأكملها لرصد أي حرائق محتملة.

خريطة نطاق الرؤية من المسارات التاريخية الوطنية في محيط روك سبرينغز، وايومنغ

من الأمثلة على استخدام تحليل مجال الرؤية على قطعة مستقيمة ما ورد في مكتب ولاية وايومنغ ، التابع لمكتب إدارة الأراضي ، حيث استخدم المكتب تحليل مجال الرؤية لتحديد مدى الرؤية من المسارات التاريخية الوطنية في جميع أنحاء وايومنغ. يوجد في منطقة مكتب روك سبرينغز الميداني خمسة مجالات رؤية مختلفة للاختيار من بينها. المثال الموضح هنا هو مجال الرؤية رقم واحد. يشير مجال الرؤية إلى المناطق الأرضية المرئية من المسارات على أربعة مستويات مختلفة، من غير مرئية إلى مرئية، بناءً على عدد مرات رؤية المنطقة من المسار. وهذا مؤشر على ما كان بإمكان الرواد رؤيته أثناء سفرهم على طول مسارات الحدود الغربية (مكتب روك سبرينغز الميداني).

تحليل فريد لمنطقة الرؤية

فوهة غوسيف على سطح المريخ: تم وضع منطقة الرؤية (باللون الأحمر) فوق خريطة الارتفاعات

في مثال آخر، استخدمت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) تحليل مجال الرؤية لمساعدة مشروع مركبة استكشاف المريخ (MER) التابع لوكالة ناسا . عندما احتاجت ناسا إلى إيجاد مواقع هبوط مناسبة لمركبات المريخ ، استعانت بهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية لرسم خرائط لأفضل المواقع الممكنة. تضمن جزء من التحليل مجال رؤية للمواقع المختارة المحتملة. في هذه الحالة، يشير مجال الرؤية إلى المناطق التي قد تكون مرئية أو غير مرئية لمركبات المريخ من كل موقع هبوط (تحليل مجال الرؤية لمواقع هبوط مركبة استكشاف المريخ).

مراجع

  1. ↑ كوكوفيتش، زوران (9 أغسطس 2016). "تحليل متقدم لمنطقة الرؤية: إضافة لبرنامج Quantum GIS لتحليل المناظر الطبيعية المرئية" . مجلة البرمجيات مفتوحة المصدر . 1 (4): 32. Bibcode : 2016JOSS....1...32C . doi : 10.21105/joss.00032 . ISSN 2475-9066 . 
  2. ↑ كيم، يونغ هون؛ رانا، سانجاي؛ وايز، ستيف (1 نوفمبر 2004). "استكشاف تحليل مجال الرؤية المتعدد باستخدام خصائص التضاريس وتقنيات التحسين" . الحوسبة وعلوم الأرض . 30 (9): 1019-1032 . رمز Bibcode : 2004CG.....30.1019K . doi : 10.1016/j.cageo.2004.07.008 . ISSN 0098-3004 . 

فهرس

  • لي، ج.، وستاكي، د. (1998). حول تطبيق تحليل مجال الرؤية لتحديد المسارات الأقل تكلفة على نماذج الارتفاع الرقمية. المجلة الدولية لعلوم المعلومات الجغرافية، 12(8)، 891-905.
  • تحليل مجال الرؤية لموقع هبوط مركبة استكشاف المريخ . (2007). ضمن مشروع مركبة استكشاف المريخ. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 مارس 2009.
  • إجراء تحليل مجال الرؤية. (15 مارس 2007). في دليل استخدام ArcGIS 9.2 Desktop. تم استرجاعه في 3 مارس 2009 من www.esri.com
  • مكتب روك سبرينغز الميداني. (2001). مناطق مشاهدة المسار التاريخي الوطني. مكتب إدارة الأراضي. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 مارس 2009.
  • وو، هـ.، بان، م.، ياو، ل.، ولو، ب. (2007). خوارزمية تسلسلية قائمة على التقسيم لتوليد مجال الرؤية على نماذج الارتفاع الرقمية الضخمة. المجلة الدولية لعلوم المعلومات الجغرافية، 21(9)، 955-964.