基于数字高程模型(DEM)的地面台站最大遮蔽角和遮蔽距离算法.pdf
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1、第 2 期文章编号院 1006-4079 渊2023冤 02-0001-04内蒙古孟营子银多金属矿成矿条件及找矿前景分析我国环境影响评价的研究进展及存在问题2023 年 6 月四川有色金属Sichuan Nonferrous Metals作者简介院 王兵(1990-)男,工程师。主要从事测绘专业及相关工作。拟建天气雷达台站前对拟建天气雷达台站周围障碍物进行遮蔽分析是选址的重要工作之一。对于选址点是否符合雷达覆盖范围要求,首先须获得各个方位障碍物最大遮蔽角和遮蔽距离,绘制遮蔽角图,从而计算出拟建天气雷达台站视线覆盖面积,得到覆盖范围,使台站达到雷达工作的要求,发挥其最大性能。对于新建天气雷达台站
2、预选址点若全部采用传统的全站仪实测法获得障碍物最大遮蔽角和遮蔽距离,则工作量大且效率低;若采用数字高程模型(DEM)的地面台站遮蔽角算法获得最大遮蔽角和遮基于数字高程模型渊DEM冤的地面台站最大遮蔽角和遮蔽距离算法王 兵渊贵州地矿测绘院有限公司袁 贵州贵阳550018冤摘 要:本文根据数字高程模型(DEM),使用台站站点的坐标,利用计算机读取该坐标点映射的DEM所记录的高程值。利用高程传递算法即可得到台站相位中心高程值。采用相同方法提取某一方位角上一定距离内所有高程值,计算该方位上所有遮蔽角,取遮蔽角数值最大为该方位最大遮蔽角。以台站相位中心坐标和最大遮蔽角处所对应地面点平面坐标进行高斯平面坐
3、标反算,得到该方位最大遮蔽角平面距离,即遮蔽距离。本文以某天气雷达台站预选址项目为背景,详述基于数字高程模型(DEM)的地面台站最大遮蔽角和遮蔽距离算法。关键词:数字高程模型;DEM;最大遮蔽角;遮蔽距离中图分类号:P208;P225文献标志码:AAlgorithms of Maximum Shielding Angle and Distance for Ground Stations based on DigitalElevation Model(DEM)WANG Bing(Guizhou Institute of Geology and Mineral Surveyingand Mappi
4、ngCo.,Ltd.,Guiyang550018,China)Abstract:In this paper,on the basis of DEM,with the coordinate of the station point,the computer was used toread the elevation value recorded by the DEM mapped by the coordinate point.The elevation value of the phasecenter of the station could be obtained by using the
5、elevation transmission algorithm.The same method was usedto extract all the elevation values at a certain distance from an azimuth angle,and all the shielding angles in theazimuth were calculated,the maximum value of the shielding angle was selected as the maximum shielding anglein this azimuth.Gaus
6、s inverse calculation of the plane coordinate was carried out by using the coordinate of thephase center of the station and the plane coordinate of the ground point corresponding to the maximum shieldingangle,the maximum plane distance of shielding angle in this azimuth was obtained,namely,the shiel
7、dingdistance.In this paper,with the site selection project of a weather radar station as the background,the algorithmsof maximum shielding angle and distance of ground stations based on DEM are explained in detail.Key words:digital elevation model;DEM;maximum shielding angle;shielding distance.窑1窑第
8、2 期基于数字高程模型渊DEM冤的地面台站最大遮蔽角和遮蔽距离算法蔽距离,排除不符合要求的预选址点位,对于符合要求的选址点再用全站仪进行复核,则可达到事半功倍的效果。1 遮蔽角和遮蔽距离天气雷达台站遮蔽角为雷达相位中心点所在的大地水准面上算起的雷达波信号被地形或者地物遮挡的最大垂直张角,即在以雷达相位中心点及某一方位角上所有地形地物点形成的铅垂面内,雷达相位中心点与遮挡物连线与大地水准面形成的夹角(又称垂直角或倾角),即图1中角。若遮挡物高于雷达相位中心点所在的大地水准面则为正角,若遮挡物底于雷达相位中心点所在的大地水准面则为负角。遮蔽距离为天气雷达台站雷达相位中心点距离遮挡物处的高斯投影平面
9、距离,如图1所示,雷达相位中心点为O,遮挡物为P,则遮挡距离为D。图1 最大遮蔽角和遮蔽距离示意图2 数字高程模型渊DEM冤高程值提取数字高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表达),它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型(DigitalTerrain Model,简称DTM)的一个分支,其它各种地形特征值均可由此派生。DTM的另外两个分支是各种非地貌特性的以矩阵形式表示的数字模型,包括自然地理要素以及与地面有关的社会经济及人文要素,如土壤类型、土地利用
10、类型、岩层深度、地价、商业优势区等。实际上DTM是栅格数据模型的一种。它与图像的栅格表示形式的区别主要是:图像是用一个点代表整个像元的属性,而在DTM中,格网的点只表示点的属性,点与点之间的属性可以通过内插计算获得咱1暂。数字高程模型(DEM)高程值的提取,首先将台站点高斯平面坐标或大地坐标转换为数字高程模型规则网行列号或者二维数组行列号,计算机通过提取行列号所对应的元素记录值,即可得到当前坐标的高程值。本次ArcEngine编程方法提取:首先定义整型数值Column(列号)、Row(行号),定义双精度数值H_DEM为DEM高程值;使用Get_layer方法获取DEM所在图层,使用IRaste
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