Jak stworzyć mapę intensywności promieniowania słonecznego dla działki ogrodowej?

9

Interesuje mnie stworzenie powierzchni rastrowej, która przedstawia średnią intensywność promieniowania słonecznego na jednostkę powierzchni dla małej działki ogrodowej. Wyobrażam sobie, że dane wejściowe do modelu byłyby następujące:

  • Powierzchnia działki - dla uproszczenia załóżmy, że działka ogrodowa jest okrągła.
  • Średnia wysokość drzewa otaczającego skraju lasu
  • Intensywność promieniowania słonecznego pod różnymi kątami słońca
  • Średni kąt nasłonecznienia w stosunku do działki ogrodowej w czasie.

Ostatecznie chcę pokazać najlepszą lokalizację dla wzrostu roślin na działkach ogrodowych otoczonych drzewami. Czy ktoś mógłby wskazać mi rozwiązanie tej analizy? Jestem pewien, że ktoś już to zrobił, chociaż nie mogę znaleźć żadnych referencji.

Edytować:

Na przykład załączony obraz przedstawia działkę ogrodową o powierzchni 1 akra, otoczoną starzejącym się drzewem iglastym. Aby jeszcze bardziej uprościć tę analizę, załóżmy, że interesuje nas tylko słoneczny zenit i intensywność w sezonie ogrodniczym od czerwca do października. Ścinanie drzew nie wchodzi w grę!

wprowadź opis zdjęcia tutaj

arcgis-desktop python arcpy raster r Aaron
źródło
2
Jeśli twoja działka jest podobna do mojej - otoczona drzewami o różnych rozmiarach i gatunkach, a także budynkami i na niewielkim nachyleniu - dane te nie dadzą ci nic realistycznego. Obserwując uważnie światło słoneczne przez rok, zauważyłem, że zależy to przede wszystkim od konkretnych pozycji kilku drzew, kształtów ich koron, dat wypuszczania liści i dat opadania liści. Wszystko to oprócz specyficznego przebiegu słońca na niebie i tego, jak zmienia się on w różnych porach roku ... Średnie po prostu nie wystarczą.
whuber
1
Dla większości celów lokalna pogoda będzie miała duży wpływ na wzrost roślin (np. Intensywność promieniowania słonecznego nie jest tak ważna jak powiedzmy dni powyżej 15 stopni lub 30 stopni lub cokolwiek innego, w zależności od rodzaju rośliny).
BradHards
1
@Brad To prawda. Stwierdzonym problemem jest optymalizacja sadzenia na obszarze lokalnym. Prawdopodobnie największą przyczyną lokalnych zmian na niewielkim obszarze są zmiany w świetle słonecznym. Inne źródła zmienności, takie jak nachylenie, drenaż, rodzaj gleby i tak dalej, są ważne, ale są również bardziej pod bezpośrednią kontrolą ogrodnika lub są łatwe do zauważenia (jak bliskość schronienia). Zatem znajomość wzorów światła słonecznego podczas sezonu wegetacyjnego ma wartość (to naprawdę robi różnicę). Mój komentarz miał na celu wskazanie poziomu szczegółowości, który byłby potrzebny do skutecznego przeprowadzenia tych obliczeń.
whuber
1
ewentualnie destrukcyjny komentarz: czy drzewa mogą zostać ścięte? nie, że ja też chcę, mamy drzewa iglaste ... więc rodzaj drzew jest również ważny.
Mapperz
1
W przypadku przesilenia zbliża się to do wysokości, a ty nie chcesz sadzić blisko drzew z innych powodów ogrodowych (jak korzenie drzew wydobędą wszystkie składniki odżywcze i wodę z twojej gleby) ... robię to jak pomysł SketchUp (który przyjaciel wykorzystał do swoich paneli słonecznych) i pomysły SAGA GIS.
BradHards,

Odpowiedzi:

7

Tylko pomysł:

Nigdy nie wykonałem takiego zadania, ale SAGA GIS ma moduł o nazwie Potencjalne przychodzące promieniowanie słoneczne , w którym można obliczyć teoretyczne promieniowanie słoneczne dla danego miejsca (z opcjonalnymi parametrami atmosferycznymi i przestrzennymi). Jeśli dobrze rozumiem metodę, możesz również zdefiniować tak zwany współczynnik widoku nieba widocznego nieba nad swoją lokalizacją. Może mógłbyś zmienić dane wejściowe (które są obliczane przez inny moduł SAGA) dla swojego ogrodu, biorąc pod uwagę cienie drzew.

Reszta jest interpretacją biologiczną i zależy od roślin ogrodowych i drzew oraz ich DBH / wiek / korona i średnica korony / rodzaj gatunku / .....

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Kulik
źródło
5

Nie jestem pewien, czy czujesz się swobodnie korzystając ze SketchUp, ale istnieją narzędzia, które uwzględniają to wszystko. SketchUp pozwoli Ci wprowadzić GoogleMapy jako zdjęcia, dzięki czemu możesz „heads-up” zdigitalizować swój ogród i otaczające go funkcje. Korzystanie z wtyczki o nazwie LightUp pozwala tworzyć mapy słoneczne. Oto film z działania wtyczki na youtube.

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

Wiem, że nie jest to dokładnie to, o co prosisz, ale może to być alternatywa.

Ryan Garnett
źródło