| Подпись | Описание | Тип данных |
Входной растр поверхности | Входной растр рельефа поверхности. | Raster Layer |
Входные объекты точек или полигонов | Входные объекты (точка или полигон), представляющие местоположение или спроектированную поверхность для расчета количества полученного солнечного излучения. | Feature Layer |
Поле уникального ID | Поле, которое содержит значения, определяющие каждый объект. Оно может быть целочисленным или строковым полем входных объектов. | Field |
Выходная таблица | Выходная таблица, которая будет содержать сводную информацию о количестве солнечного излучения, полученного входными объектами Формат таблицы определяется выходным местоположением и путем к ней. По умолчанию выходными данными будет таблица базы геоданных в рабочей области базы геоданных или таблица dBASE, если рабочая область представляет собой папку с файлами. | Table |
Дата и время начала | Дата и время начала анализа. | Date |
Дата и время окончания | Дата и время окончания анализа. | Date |
Часовой пояс (Дополнительный) | Часовой пояс, который будет использоваться для времени начала и окончания. По умолчанию, это всемирное координированное время (UTC).
| String |
Применять переход на летнее время (Дополнительный) | Задает, будет ли конфигурация входного времени скорректирована с учетом перехода на летнее время. Этот параметр неприменим для анализа на Луне.
| Boolean |
Вычислить инсоляцию для временных интервалов (Дополнительный) | Указывает, будет ли вычисляться одно значение общей инсоляции для всей временной конфигурации или для указанного интервала будет рассчитываться несколько значений радиации.
| Boolean |
Единицы измерения временного интервала (Дополнительный) | Задает единицы времени, которые будут использоваться для вычисления значений солнечной радиации за всю временную конфигурацию. Этот параметр доступен только при включении параметра Вычислить инсоляцию для временных интервалов.
| String |
Временной интервал (Дополнительный) | Значение длительности или времени между интервалами. Значение по умолчанию зависит от заданной единицы измерения интервала. Значения по умолчанию для каждой единицы измерения перечислены ниже.
| Long |
Смещение объекта (Дополнительный) | Расстояние по вертикали, которое будет добавлено к растровой поверхности для анализа. Это должно быть положительное целочисленное значение или значение с плавающей запятой. Вы можете выбрать поле во входном наборе данных объектов или указать числовое значение. Например, если объект представляет собой панель, укажите высоту панели. Если для этого параметра указано значение, оно будет использоваться для всех объектов. Чтобы задать различные значения для каждого отдельного объекта, выберите поле во входном наборе данных объектов. По умолчанию значение равно 0. | Double; Field |
Площадь объекта (Дополнительный) | Площадь, связанная с входными объектами. Это должно быть положительное целочисленное значение или значение с плавающей запятой. Вы можете выбрать поле во входном наборе данных объектов или указать числовое значение. Например, если объектом является панель, укажите площадь панели. Если для этого параметра указано значение, оно будет использоваться для всех объектов. Чтобы задать различные значения для каждого отдельного объекта, выберите поле во входном наборе данных объектов. По умолчанию площадь получается из входных объектов. Для точечных объектов площадь по умолчанию равна 0. | Double; Field |
Уклон объекта (Дополнительный) | Относительный уклон или наклон, связанный с входными объектами. Это должно быть положительное целочисленное значение или значение с плавающей запятой. Вы можете выбрать поле во входном наборе данных объектов или указать числовое значение. Например, если объектом является панель, укажите наклон панели. Если для этого параметра указано значение, оно будет использоваться для всех объектов. Чтобы задать различные значения для каждого отдельного объекта, выберите поле во входном наборе данных объектов. Уклон выражается в градусах от 0 до 90. Значения по умолчанию для анализа вычисляются на основе базовых значений входного растра поверхности. | Double; Field |
Экспозиция объекта (Дополнительный) | Относительная экспозиция или направление, связанные с входными объектами. Это должно быть положительное целочисленное значение или значение с плавающей запятой. Вы можете выбрать поле во входном наборе данных объектов или указать числовое значение. Например, если объектом является панель, укажите направление лицевой стороны панели. Если для этого параметра указано значение, оно будет использоваться для всех объектов. Чтобы задать различные значения для каждого отдельного объекта, выберите поле во входном наборе данных объектов. Экспозиция выражается в градусах от 0 до 360. Значения по умолчанию для области анализа вычисляются на основе базовых значений входного растра поверхности. | Double; Field |
Расстояние окрестности (Дополнительный) | Расстояние от центра целевой ячейки, для которого будет рассчитано выходное значение инсоляции. Оно определяет размер окрестности. Значением по умолчанию является размер ячейки входного растра поверхности, в результате чего получается окрестность 3 на 3. | Linear Unit |
Использовать адаптивную окрестность (Дополнительный) | Указывает, будет ли расстояние до окрестности меняться в зависимости от изменений ландшафта (адаптивное). Максимальное расстояние определяется расстоянием окрестности. Минимальное расстояние - это размер ячейки входного растра.
| Boolean |
Тип модели диффузности (Дополнительный) | Задает тип модели рассеивания радиации, который будет использоваться.
| String |
Пропорции диффузности (Дополнительный) | Доля совокупного потока радиации, которая рассеивается. Значения находятся в диапазоне от 0 до 1. Задайте это значение в соответствии с атмосферными условиями. Значение по умолчанию равно 0.3 и соответствует, в целом, ясному небу. | Double |
Удельный коэффициент пропускания (Дополнительный) | Доля радиации, проходящей через атмосферу (усредненная для всех длин волн). Значения находятся в диапазоне от 0 (нет пропускания) до 1 (полное пропускание радиации). Значение по умолчанию равно 0.5 и соответствует, в целом, ясному небу. | Double |
Целевое устройство для анализа (Дополнительный) | Указывает устройство, которое будет использоваться для выполнения вычисления.
| String |
Выходной присоединяемый слой (Дополнительный) | Выходной слой, который будет создан посредством присоединения выходной таблицы к входному классу объектов. Это дополнительный результат. | Feature Layer |
Уровень сетки карты солнечного освещения (Дополнительный) |
Разрешение, которое будет использоваться для создания ячеек шестиугольной сетки H3, используемых для внутренних вычислений. Значение более низкого уровня сетки создает меньше больших областей карты солнечного освещения и уменьшает время работы инструмента. Более высокий уровень сетки создает более мелкие карты солнечного освещения, повышая точность результата. Допустимые значение уровня сетки карты солнечного освещения для Земли - от 5 до 7. Допустимые для Луны значения находятся в диапазоне от 4 до 6. Уровень сетки по умолчанию определяется растром входной поверхности. При анализе данных о поверхности Земли, в случае, если размер ячейки анализа меньше или равен 4 метрам, уровень сетки по умолчанию равен 6. Если размер ячейки анализа превышает 4 метра, уровень сетки по умолчанию равен 5. Для анализа данных поверхности на Луне уровень сетки по умолчанию равен 6. | Long |
Краткая информация
Вычисляет входящую солнечную инсоляцию для входных точечных или полигональных объектов относительно поверхности (грунта) Земли или Луны.
Входные объекты могут представлять местоположения или спроектированные поверхности путем указания атрибутов, определяющих размер, высоту и ориентацию для анализа относительно земли. Солнечная инсоляция вычисляется как количество энергии солнечного излучения, полученное за определенный промежуток времени для каждого объекта. Значения представлены в виде общих и средних значений по площади объекта и имеют единицы измерения: киловатт-часы (кВтч) и киловатт-часы на квадратный метр (кВтч/м2) соответственно.
Использование
Заданная пространственная привязка параметра Входной растр поверхности определяет, будет ли анализ проводиться для Земли или для Луны.
Для вычисления солнечной радиации требуется, чтобы значение параметра среды Выходная система координат находилось в системе координат проекции (PCS). Рекомендуется использовать данные в системе координат проекции с единицами измерения – метрами. Если вы запускаете анализ со сферической системой координат, необходимо задать для параметра среды Выходная система координат допустимую PCS.
Входные объекты должны быть точечными или полигональными объектами. Анализ для 3D или мультипатча не поддерживается.
Вы можете включить дополнительные детали для представления спроектированных поверхностей, используя входные параметры объекта, указав направление, наклон, площадь и смещение для всех или отдельных объектов, например, чтобы представить набор точек в виде массивов солнечных батарей на земле или на крыше здания.
Рекомендуется указать формат выходной таблицы как базу геоданных. Это позволяет повысить производительность и расширить функциональность. Таблицы в формате файла dBase (.dbf) имеют известные ограничения по точности, длине имен полей и форматированию даты и времени.
Вычисленные значения солнечной инсоляции для общей, прямой, рассеянной и прямой продолжительности добавляются в качестве атрибутов в выходную таблицу. К ним относятся значения общей инсоляции (по всей площади) и средней инсоляции (на единицу площади) каждого объекта. Единицами измерения являются киловатт-часы (кВтч) и киловатт-часы на квадратный метр (кВтч/м2) соответственно. Единицами продолжительности являются часы.
Общая инсоляция вычисляется путем анализа местоположения каждой ячейки входного растра поверхности, пересекающего объект (или его часть), и умножения его на площадь этого объекта. Она не вычисляется для одного центрального местоположения объекта.
Если вы выполняете анализ для больших экстентов с небольшим количеством или сильно рассредоточенными полигональными объектами, этот процесс может занять дополнительное время из-за разрешения, необходимого для растеризации.
Параметры Уклон объекта, Экспозиция объекта, Площадь объекта и Смещение объекта можно использовать для указания дополнительных сведений для представления спроектированных поверхностей, которые могут перехватывать входящее солнечное излучение, таких как направление, наклон, площадь и смещение. Они могут быть статичными или меняющими свое положение и ориентацию во времени. Например, набор точек, которые представляют собой массивы солнечных батарей на земле или крыше здания, или панель на движущемся транспортном средстве.
Если параметры объекта не указаны, значения по умолчанию вычисляются на основе входного растра поверхности или отдельных объектов. Точки имеют нулевую площадь, если не указано иное.
Если вы укажете значение для любого из этих параметров, оно будет применено ко всем входным объектам. Либо вы можете предоставить атрибут входного поля из входных объектов для анализа каждого объекта по отдельности. Если поле указано и значение отсутствует (Null), значение будет установлено равным нулю.
Переход на летнее время поддерживается только для Земли. Для Луны время должно быть указано в UTC.
Значение параметра Дата и время окончания должно быть равно или больше начальной даты. Общий промежуток времени не должен превышать один год. Даты начала и окончания могут совпадать с календарным годом.
Значения выходного излучения будут рассчитаны для каждого соответствующего временного интервала. Если в течение некоторого промежутка времени солнечное излучение не поступало, результат для этого местоположения будет иметь нулевое значение.
Если общее время, указанное между временем начала и временем окончания, не делится поровну на временные интервалы, общая продолжительность будет увеличена, чтобы обеспечить требуемое количество временных отрезков. Например, если параметр Временной интервал установлен на три дня, но разница между указанным временем начала и окончания составляет восемь дней, временной интервал будет увеличен до девяти дней. Частичные результаты по времени возвращены не будут.
Минимальный временной интервал для данных Земли составляет 30 минут и должен быть пропорционален 30. Минимальный временной интервал для получения лунных данных составляет 4 часа и должен быть пропорционален 2.
Параметр Расстояние окрестности (neighborhood_distance в Python) определяет размер окрестности и рассчитывает параметр поверхности на этом расстоянии от центра целевой ячейки. Значение не может быть меньше, чем размер ячейки входного растра.
Меньшее расстояние окрестности захватывает большую локальную вариабельность ландшафта, например, характеристики меньших объектов ландшафта. Для высотных данных высокого разрешения большие расстояния могут быть более подходящими.
Если стоит отметка Использовать адаптивную окрестность (use_adaptive_neighborhood = "ADAPTIVE_NEIGHBORHOOD" в Python), расстояние окрестности будет меняться в соответствии с изменчивостью местности. Расстояние окрестности будет уменьшаться, если в окне вычисления будет слишком большая изменчивость.
Луна не имеет атмосферы, поэтому параметры рассеяния излучения и коэффициент пропускания не имеют значения при выполнении анализа. В результате поступающее рассеянное солнечное излучение равно нулю, а общее излучение равно прямому солнечному излучению.
Доля рассеивания – это часть общего нормального потока излучения, которая рассеивается. Значения находятся в диапазоне от 0 до 1. Задайте это значение в соответствии с атмосферными условиями. Типичные значения – это 0.2 для очень ясного неба и 0.3 – для, в целом, ясного неба.
Удельный коэффициент пропускания представляет собой соотношение энергии, достигающей поверхности земли, к энергии, полученной на верхней границе атмосферы. Типичные значения находятся в диапазоне от 0 (нет пропускания радиации) до 1 (полное пропускание). Типичные значения – 0,6 или 0,7 для очень ясного неба и 0,5 для, в целом, ясного неба.
Пропускная способность обратно пропорциональна параметру доли рассеивания. Изменение этих значений может повлиять на результат моделирования. Определение наилучших значений для области интереса зависит от нескольких переменных (таких как местоположение и время). Вы можете изменить эти значения, чтобы сравнить, как они влияют на результат.
Параметр Уровень сетки карты солнечного освещения определяет скорость и точность вычислений. Он регулирует разрешение ячеек шестиугольной сетки, которые будут использоваться для внутренних расчетов, на основе системы геопространственной индексации H3.
Более низкий уровень сетки создает меньше больших областей карты солнечного освещения и уменьшает время работы инструмента. Более высокий уровень сетки создает более мелкие карты солнечного освещения, повышая точность результата.
Допустимые значение уровня сетки карты солнечного освещения для Земли - от 5 до 7. Допустимые для Луны значения находятся в диапазоне от 4 до 6.
Уровень по умолчанию определяется растром входной поверхности. При анализе данных о поверхности Земли, в случае, если размер ячейки анализа меньше или равен 4 метрам, уровень сетки по умолчанию равен 6. Если размер ячейки превышает 4 метра, уровень сетки по умолчанию равен 5. Для анализа данных на Луне уровень по умолчанию равен 6.
В следующей таблице показана средняя площадь ячеек шестиугольной сетки для каждого уровня карты солнечного излучения в квадратных километрах:
Уровень Земля Луна 4
Не применяется
131.6
5
252.9 (по умолчанию > 4m)
18.8
6
36.1 (по умолчанию < 4m)
2.69 (по умолчанию)
7
5.16
Не применяется
Этот инструмент может быть ускорен с помощью графического процессора, то есть если в вашей системе доступен совместимый графический процессор (GPU), он будет использоваться для повышения производительности инструмента. Используйте параметр задания целевого устройства анализа Целевое устройство для анализа (analysis_target_device в Python), чтобы определить, будет ли графический процессор или CPU использоваться для запуска инструмента.
См. раздел Работа GPU с Spatial Analyst для более подробной информации о совместимых графических процессорах, настройке и работе с графическими устройствами, а также советы по устранению неполадок.
См. раздел Параметры среды анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.
Дополнительные источники:
Acton, C. A. "Ancillary data services of NASA's Navigation and Ancillary Information Facility". Planetary and Space Science. Vol. 44, Issue 1, January 1996, 65-70. https://doi.org/10.1016/0032-0633(95)00107-7
Acton, C, Bachman, Semenov, B., and Wright, E. "A look towards the future in the handling of space science mission geometry". Planetary and Space Science. Volume 150, January 2018, 9-12. https://doi.org/10.1016/j.pss.2017.02.013
Brodsky, I., "Uber’s Hexagonal Hierarchical Spatial Index H3", Engineering (blog), June 27, 2018, https://www.uber.com/blog/h3/
Параметры
FeatureSolarRadiation(in_surface_raster, in_features, unique_id_field, out_table, start_date_time, end_date_time, {time_zone}, {adjust_DST}, {use_time_interval}, {interval_unit}, {interval}, {feature_offset}, {feature_area}, {feature_slope}, {feature_aspect}, {neighborhood_distance}, {use_adaptive_neighborhood}, {diffuse_model_type}, {diffuse_proportion}, {transmittivity}, {analysis_target_device}, {out_join_layer}, {sunmap_grid_level})| Имя | Описание | Тип данных |
in_surface_raster | Входной растр рельефа поверхности. | Raster Layer |
in_features | Входные объекты (точка или полигон), представляющие местоположение или спроектированную поверхность для расчета количества полученного солнечного излучения. | Feature Layer |
unique_id_field | Поле, которое содержит значения, определяющие каждый объект. Оно может быть целочисленным или строковым полем входных объектов. | Field |
out_table | Выходная таблица, которая будет содержать сводную информацию о количестве солнечного излучения, полученного входными объектами Формат таблицы определяется выходным местоположением и путем к ней. По умолчанию выходными данными будет таблица базы геоданных в рабочей области базы геоданных или таблица dBASE, если рабочая область представляет собой папку с файлами. | Table |
start_date_time | Дата и время начала анализа. | Date |
end_date_time | Дата и время окончания анализа. | Date |
time_zone (Дополнительный) | Часовой пояс, который будет использоваться для времени начала и окончания. По умолчанию, это всемирное координированное время (UTC).
| String |
adjust_DST (Дополнительный) | Задает, будет ли конфигурация входного времени скорректирована с учетом перехода на летнее время. Этот параметр неприменим для анализа на Луне.
| Boolean |
use_time_interval (Дополнительный) | Указывает, будет ли вычисляться одно значение общей инсоляции для всей временной конфигурации или для указанного интервала будет рассчитываться несколько значений радиации.
| Boolean |
interval_unit (Дополнительный) | Задает единицы времени, которые будут использоваться для вычисления значений солнечной радиации за всю временную конфигурацию. Этот параметр поддерживается только в том случае, если для параметра use_time_interval установлено значение INTERVAL.
| String |
interval (Дополнительный) | Значение длительности или времени между интервалами. Значение по умолчанию зависит от заданной единицы измерения интервала. Значения по умолчанию для каждой единицы измерения перечислены ниже.
| Long |
feature_offset (Дополнительный) | Расстояние по вертикали, которое будет добавлено к растровой поверхности для анализа. Это должно быть положительное целочисленное значение или значение с плавающей запятой. Вы можете выбрать поле во входном наборе данных объектов или указать числовое значение. Например, если объект представляет собой панель, укажите высоту панели. Если для этого параметра указано значение, оно будет использоваться для всех объектов. Чтобы задать различные значения для каждого отдельного объекта, выберите поле во входном наборе данных объектов. По умолчанию значение равно 0. | Double; Field |
feature_area (Дополнительный) | Площадь, связанная с входными объектами. Это должно быть положительное целочисленное значение или значение с плавающей запятой. Вы можете выбрать поле во входном наборе данных объектов или указать числовое значение. Например, если объектом является панель, укажите площадь панели. Если для этого параметра указано значение, оно будет использоваться для всех объектов. Чтобы задать различные значения для каждого отдельного объекта, выберите поле во входном наборе данных объектов. По умолчанию площадь получается из входных объектов. Для точечных объектов площадь по умолчанию равна 0. | Double; Field |
feature_slope (Дополнительный) | Относительный уклон или наклон, связанный с входными объектами. Это должно быть положительное целочисленное значение или значение с плавающей запятой. Вы можете выбрать поле во входном наборе данных объектов или указать числовое значение. Например, если объектом является панель, укажите наклон панели. Если для этого параметра указано значение, оно будет использоваться для всех объектов. Чтобы задать различные значения для каждого отдельного объекта, выберите поле во входном наборе данных объектов. Уклон выражается в градусах от 0 до 90. Значения по умолчанию для анализа вычисляются на основе базовых значений входного растра поверхности. | Double; Field |
feature_aspect (Дополнительный) | Относительная экспозиция или направление, связанные с входными объектами. Это должно быть положительное целочисленное значение или значение с плавающей запятой. Вы можете выбрать поле во входном наборе данных объектов или указать числовое значение. Например, если объектом является панель, укажите направление лицевой стороны панели. Если для этого параметра указано значение, оно будет использоваться для всех объектов. Чтобы задать различные значения для каждого отдельного объекта, выберите поле во входном наборе данных объектов. Экспозиция выражается в градусах от 0 до 360. Значения по умолчанию для области анализа вычисляются на основе базовых значений входного растра поверхности. | Double; Field |
neighborhood_distance (Дополнительный) | Расстояние от центра целевой ячейки, для которого будет рассчитано выходное значение инсоляции. Оно определяет размер окрестности. Значением по умолчанию является размер ячейки входного растра поверхности, в результате чего получается окрестность 3 на 3. | Linear Unit |
use_adaptive_neighborhood (Дополнительный) | Указывает, будет ли расстояние до окрестности меняться в зависимости от изменений ландшафта (адаптивное). Максимальное расстояние определяется расстоянием окрестности. Минимальное расстояние - это размер ячейки входного растра.
| Boolean |
diffuse_model_type (Дополнительный) | Задает тип модели рассеивания радиации, который будет использоваться.
| String |
diffuse_proportion (Дополнительный) | Доля совокупного потока радиации, которая рассеивается. Значения находятся в диапазоне от 0 до 1. Задайте это значение в соответствии с атмосферными условиями. Значение по умолчанию равно 0.3 и соответствует, в целом, ясному небу. | Double |
transmittivity (Дополнительный) | Доля радиации, проходящей через атмосферу (усредненная для всех длин волн). Значения находятся в диапазоне от 0 (нет пропускания) до 1 (полное пропускание радиации). Значение по умолчанию равно 0.5 и соответствует, в целом, ясному небу. | Double |
analysis_target_device (Дополнительный) | Указывает устройство, которое будет использоваться для выполнения вычисления.
| String |
out_join_layer (Дополнительный) | Выходной слой, который будет создан посредством присоединения выходной таблицы к входному классу объектов. Это дополнительный результат. | Feature Layer |
sunmap_grid_level (Дополнительный) |
Разрешение, которое будет использоваться для создания ячеек шестиугольной сетки H3, используемых для внутренних вычислений. Значение более низкого уровня сетки создает меньше больших областей карты солнечного освещения и уменьшает время работы инструмента. Более высокий уровень сетки создает более мелкие карты солнечного освещения, повышая точность результата. Допустимые значение уровня сетки карты солнечного освещения для Земли - от 5 до 7. Допустимые для Луны значения находятся в диапазоне от 4 до 6. Уровень сетки по умолчанию определяется растром входной поверхности. При анализе данных о поверхности Земли, в случае, если размер ячейки анализа меньше или равен 4 метрам, уровень сетки по умолчанию равен 6. Если размер ячейки анализа превышает 4 метра, уровень сетки по умолчанию равен 5. Для анализа данных поверхности на Луне уровень сетки по умолчанию равен 6. | Long |
Пример кода
Скрипт окна Python, демонстрирующий использование функции FeatureSolarRadiation.
import arcpy
from arcpy.sa import *
from arcpy import env
env.workspace = "C:/sapyexamples/solardata.gdb"
env.scratchWorkspace = "C:/sapyexamples/outfile.gdb"
#Run FeatureSolarRadiation
arcpy.sa.FeatureSolarRadiation("dem30m.tif","solar_pnts","pntID","SolarPnts_radiation_092023",
"9/1/2023 06:30:00 AM","10/1/2023 6:30:00 PM","Pacific_Standard_Time")Вычисляет солнечную инсоляцию за весь 2023 год с интервалом в одну неделю для спроектированных объектов, представленных точечными объектами.
# Name: FeatureSolarRadiation_standalone.py
# Description: Calculate the solar insolation for the whole year 2023 at one week
# intervals for engineered features represented by point features.
# Requirements: Spatial Analyst Extension
# Import system modules
import arcpy
from arcpy.sa import *
# Set environment settings
arcpy.env.workspace = "C:/sapyexamples/solardata.gdb"
arcpy.env.scratchWorkspace = "C:/sapyexamples/outfile.gdb"
# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")
# Run FeatureSolarRadiation
arcpy.sa.FeatureSolarRadiation(
in_surface_raster="dem30m.tif",
in_features="solar_pnts",
unique_id_field="pntID",
out_table=r"SolarPnts_radiation_092023",
start_date_time="1/1/2023",
end_date_time="12/31/2023",
time_zone="Mountain_Standard_Time",
adjust_DST="ADJUSTED_FOR_DST",
use_time_interval="NO_INTERVAL",
interval_unit="WEEK",
interval=1,
feature_offset=2.5,
feature_area="Area_FLD",
feature_slope="Slope_FLD",
feature_aspect="Aspect_FLD",
neighborhood_distance="",
use_adaptive_neighborhood="",
diffuse_model_type="UNIFORM_SKY",
diffuse_proportion=0.3,
transmittivity=0.5,
analysis_target_device="GPU_THEN_CPU",
out_join_layer=None
)