Wie erstelle ich eine Sonnenintensitätskarte für ein Gartengrundstück?

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Ich bin daran interessiert, eine Rasterfläche zu erstellen, die die durchschnittliche Sonnenintensität pro Flächeneinheit für ein kleines Gartengrundstück darstellt. Ich stelle mir vor, die Eingaben in das Modell wären folgende:

  • Grundstücksfläche - Nehmen wir der Einfachheit halber an, dass das Gartengrundstück kreisförmig ist.
  • Durchschnittliche Baumhöhe des umgebenden Waldrandes
  • Sonnenintensität bei verschiedenen Sonnenwinkeln
  • Der durchschnittliche Sonnenwinkel im Verhältnis zum Gartengrundstück über die Zeit.

Ich möchte letztendlich den besten Standort für Pflanzenwachstum in Gartengrundstücken zeigen, die von Bäumen umgeben sind. Könnte mich jemand auf eine Lösung für diese Analyse hinweisen? Ich bin sicher, dass dies bereits jemand getan hat, obwohl ich keine Referenzen finden kann.

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Zum Beispiel zeigt das beigefügte Bild ein 1 Hektar großes Gartengrundstück, das von einem gleichaltrigen Nadelbaumbestand umgeben ist. Um diese Analyse weiter zu vereinfachen, nehmen wir an, dass wir uns nur für den Sonnenzenit und die Intensität während der Gartensaison von Juni bis Oktober interessieren. Bäume fällen ist keine Option!

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

arcgis-desktop python arcpy raster r Aaron
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Wenn Ihr Grundstück so etwas wie meins ist - umgeben von Bäumen verschiedener Größen und Arten sowie Gebäuden und an einem leichten Hang -, geben Ihnen diese Daten nichts Realistisches. Nachdem ich das Sonnenlicht ein Jahr lang genau beobachtet habe, habe ich festgestellt, dass es entscheidend von den spezifischen Positionen einiger Bäume, den Formen ihrer Kronen, den Daten, an denen sie ausblättern, und den Daten, an denen ihre Blätter fallen, abhängt. All dies zusätzlich zu dem spezifischen Verlauf der Sonne durch den Himmel und wie sie sich im Laufe der Jahreszeiten ändert ... Durchschnittswerte reichen einfach nicht aus.
whuber
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Für die meisten Zwecke hat das lokale Wetter einen großen Einfluss auf das Pflanzenwachstum (z. B. ist die Sonnenintensität nicht so wichtig wie beispielsweise Tage über 15 Grad oder 30 Grad oder was auch immer, je nach Pflanzentyp).
BradHards
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@Brad Das stimmt. Das erklärte Problem besteht darin, die Bepflanzung in einem lokalen Gebiet zu optimieren. Möglicherweise ist die größte Ursache für lokale Schwankungen innerhalb eines kleinen Gebiets die Schwankung des Sonnenlichts. Andere Variationsquellen wie Neigung, Entwässerung, Bodentyp usw. sind wichtig, stehen aber auch eher unter der direkten Kontrolle des Gärtners oder sind leicht zu beobachten (wie die Nähe zum Unterschlupf). Es ist also wertvoll, die Muster des Sonnenlichts während einer Vegetationsperiode zu kennen (es macht wirklich einen Unterschied). Mein Kommentar zielte darauf ab, den Detaillierungsgrad aufzuzeigen, den man benötigt, um diese Berechnung effektiv durchzuführen.
whuber
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destruktiver Kommentar möglicherweise: Können die Bäume gefällt werden? nicht, dass ich auch will, wir haben Nadelbäume ... also ist auch die Art der Bäume wichtig.
Mapperz
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Kurz vor der Sonnenwende ist es fast über dem Kopf, und Sie möchten aus anderen Gartengründen nicht in der Nähe der Bäume pflanzen (so wie die Baumwurzeln alle Nährstoffe und das Wasser aus Ihrem Boden extrahieren) ... das tue ich wie die SketchUp-Idee (die ein Freund für seine Sonnenkollektoren verwendet hat) und die SAGA GIS-Ideen.
BradHards

Antworten:

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Nur eine Idee:

Ich habe noch nie eine solche Aufgabe erledigt, aber SAGA GIS verfügt über ein Modul namens Potential Incoming Solar Radiation , in dem Sie die theoretische Sonnenstrahlung für einen bestimmten Ort berechnen können (mit optionalen atmosphärischen und räumlichen Parametern). Wenn ich die Methode richtig verstehe, können Sie auch einen sogenannten Sky View Factor des sichtbaren Himmels über Ihrem Standort definieren. Vielleicht können Sie die Eingabe (die von einem anderen SAGA-Modul berechnet wird) für Ihren Garten ändern, indem Sie die Baumschatten berücksichtigen.

Der Rest ist eine biologische Interpretation und hängt von Ihren Gartenpflanzen und Bäumen und deren DBH / Alter / Krone und Baldachin Durchmesser / Art der Art / ..... ab.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Brachvogel
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Ich bin mir nicht sicher, ob Sie mit SketchUp vertraut sind, aber es gibt Tools, die all dies berücksichtigen. Mit SketchUp können Sie GoogleMaps als Bildmaterial einbinden, sodass Sie Ihren Garten und die umliegenden Funktionen "Heads-up" digitalisieren können. Mit einem Plugin namens LightUp können Sie Solarkarten erstellen. Hier ist ein Youtube-Video des Plugins in Aktion.

http://www.youtube.com/watch?v=jxPyMvI_EqI

Ich weiß, es ist nicht genau das, wonach Sie fragen, aber es kann eine Alternative sein.

Ryan Garnett
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