Análisis de cuenca visual


El análisis de cuenca visual es un algoritmo computacional que delinea una cuenca visual , el área que es visible (en la superficie del terreno base ) desde una ubicación determinada. Es una parte común del conjunto de herramientas de análisis del terreno que se encuentra en la mayoría de los software de sistemas de información geográfica (SIG). El análisis utiliza el valor de elevación de cada celda del modelo de elevación digital(DEM) para determinar la visibilidad hacia o desde una celda en particular. La ubicación de esta celda en particular varía según las necesidades del análisis. Por ejemplo, un análisis de cuenca visual se usa comúnmente para ubicar torres de comunicación o determinar la vista desde una carretera. Las cuencas visuales se pueden calcular utilizando un punto individual, como una torre, o varios puntos, como una línea que representa una carretera. Al analizar un segmento de línea, cada uno de los vértices a lo largo de la línea se calcula para determinar su área visible. El proceso también se puede invertir. Por ejemplo, al ubicar un vertedero , el análisis puede determinar desde dónde se ve el vertedero para mantenerlo oculto a la vista.

Se puede realizar un análisis de cuenca visual utilizando uno de los muchos programas GIS , como ArcGIS Pro , GRASS GIS (r.los, r.viewshed), QGIS ( complemento de cuenca visual ), [1] LuciadLightspeed , LuciadMobile , SAGA GIS (Visibilidad), TNT Mips, ArcMap , Maptitude , ERDAS IMAGINE . Se crea una cuenca visual a partir de un DEMmediante el uso de un algoritmo que estima la diferencia de elevación de una celda (la celda del punto de vista) a la siguiente (la celda objetivo). Para determinar la visibilidad de una celda objetivo, se examina cada celda entre la celda del punto de vista y la celda objetivo para determinar la línea de visión. Cuando las celdas de mayor valor se encuentran entre el punto de vista y las celdas objetivo, la línea de visión está bloqueada. Si la línea de visión está bloqueada, se determina que la celda objetivo no forma parte de la cuenca visual. Si no está bloqueado, se incluye en la cuenca visual. [2]

El algoritmo también se basa en un conjunto dado de variables. Al realizar un análisis de cuenca visual, se pueden usar varias variables para limitar o ajustar el cálculo. Por ejemplo, si el análisis es para determinar la ubicación de una torre de radio, la altura de la torre podría agregarse a la elevación de esa ubicación (valor de celda). Si no se proporciona altura, el análisis de la cuenca visual utiliza el valor de celda del DEM en el que se encuentra la torre.

Otra forma de agregar la altura de la torre es usar una variable de desplazamiento. Los valores de compensación se pueden agregar a una torre de envío así como a una torre de recepción. Luego, el valor de desplazamiento se agrega al valor de elevación de la celda para obtener la elevación real de cada torre.

El análisis de la cuenca visual también puede tener un ángulo de visión limitado. El ángulo de visión, o acimut, de la torre de radio se puede incorporar al cálculo sumando dos valores. El primer valor es el ángulo de acimut más bajo posible y el segundo valor es el ángulo de acimut más alto posible. El programa analizará la cuenca visual solo dentro de estos ángulos de azimut dados. También se puede agregar un ángulo vertical. Los valores para el ángulo vertical van desde 90° (mirando hacia arriba) hasta -90° (mirando hacia abajo). Esta variable debería agregarse en los casos en que la torre de radio emita un haz vertical muy estrecho. La última variable utilizada en el análisis de la cuenca visual es el valor del radio. En el caso de la torre de radio, si la señal de radio tiene un alcance limitado, quizás 10 millas, entonces la variable de radio se puede configurar para limitar el análisis de la cuenca visual a un radio de 10 millas.

Además de la ubicación de la torre, el análisis de la cuenca visual se puede utilizar para otras aplicaciones. Por ejemplo, un análisis de cuenca visual podría estimar el impacto de la adición de un gran edificio. El análisis de la cuenca visual mostraría todas las áreas desde las que se puede ver el edificio, así como las vistas que quedarían ocultas desde cualquier ubicación en particular. Los análisis de cuencas visuales también se utilizan para ubicar estaciones de observación de incendios en áreas montañosas (Lee y Stucky, 1998). Esto permite colocar las estaciones de modo que se pueda observar todo el bosque para detectar posibles incendios.


Mapa de la cuenca visual de National Historic Trails en las cercanías de Rock Springs, Wyoming
Cráter Gusev en Marte: la cuenca visual (roja) se superpone en un mapa de elevación