Fuzzy viewshed: uno strumento per l’analisi di visibilità in ambiente di incertezza, di Antonio Falciano, Gabriele Nolè, Sergio Addario

Fuzzy viewshed: uno strumento per l’analisi di visibilità in ambiente di incertezza Antonio Falciano (*) , Gabriele Nolè (**) , Sergio Addario (*) (*) libero professionista (**) Laboratorio di Ingegneria dei Sistemi Urbani e Territoriali, Facoltà di Ingegneria, Università degli Studi della Basilicata, Viale dell’Ateneo Lucano 10, 85100 Potenza afalciano@yahoo.it, gabriele.nole@unibas.it, ddaser@alice.it Sesta Conferenza Nazionale in Informatica e Pianificazione Urbana e Territoriale INPUT 2010 13 -15 settembre – Università degli Studi della Basilicata, Viale dell’ateneo lucano 10, 85100 Potenza http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/deed.it

Analisi di visibilità (1/2) ,[object Object],line of sigth (los) visibile non visibile visibile

Viewshed ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Caso di studio: Torre di Satriano ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Vista panoramica da NO ad ENE comprendente la Torre di Satriano e il centro abitato di Tito

Software utilizzati ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Operazioni preliminari ,[object Object],[object Object],contributo dovuto alla curvatura terrestre contributo dovuto alla rifrazione atmosferica raggio medio terrestre coeff. di rifrazione dell’atmosfera terrestre (valore medio) Distanza dal punto di osservazione (km) Correzione delle quote (m) 0 0 5 1.71 10 6.83 15 15.36 20 27.32 25 42.68

Binary viewshed ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],25 km visibile non visibile

Fonti di incertezza e di inaccuratezza ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Viewshed binarie calcolate rispetto alla Torre di Satriano e basate su DEM a differente risoluzione spaziale. SRTM4 (80 m) ASTER GDEM (30 m) DTM del PCN (20 m)

Probable viewshed (Fischer, 1992) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Fuzzy viewshed (Fischer, 1994) ,[object Object],[object Object],[object Object]

Fuzzy viewshed: leggi di decadimento ,[object Object],[object Object],[object Object],μ(x ij ) fuzzy membership della cella in posizione (i,j) d vp->ij distanza del punto di osservazione dalla cella in posizione (i,j) b 1 distanza di perfetta visibilit à dal punto di osservazione b 2 distanza da b 1 dove µ (x ij )=0.5 ( cross-over point )

Fuzzy viewshed: procedura di calcolo

Fuzzy viewshed: esempi di calcolo Fuzzy viewshed (Fischer, 1994) calcolate rispetto alla Torre di Satriano rispettivamente in condizioni atmosferiche standard (a sx) ed in presenza di nebbia (a dx) considerando b 1 = 1 km e b 2 = 2 km . Il grado di visibilità è compreso tra 0 (nero) e 1 (bianco).

Viewshed di Higuchi (1983) (1/2) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Higuchi viewshed rispetto alla Torre di Satriano considerando un oggetto di riferimento avente dimensione prevalente di 10 m

Viewshed di Higuchi (1983) (2/2) Limite della classe a breve distanza (primo piano) Limite della classe a media distanza angolo di vista orizzontale angolo di vista orizzontale

Fuzzy viewshed di Ogburn (2006) ,[object Object],[object Object],distanza da b 1 in cui il grado di visibilità tende a zero β =1 ’ angolo orizzontale minimo occupato dal target s dimensione dell’oggetto osservato c fattore di compensazione Ogburn, tuttavia, introduce un fattore di compensazione c al fine di non sovrastimare eccessivamente il grado di visibilità rispetto al modello di Fischer

Modello di visibilità proposto (1/4) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Modello di visibilità proposto (2/4) ,[object Object],I intensità luminosa in uscita (a distanza x ) I 0 intensità luminosa in ingresso  coefficiente di assorbimento del mezzo attraversato ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Llobera (2007)

Modello di visibilità proposto (3/4) ,[object Object],1-2’ è il potere risolutivo dell’occhio umano s dimensione caratteristica del target; β A angolo orizzontale entro il quale si è nella classe a breve distanza (1°); β B angolo orizzontale oltre il quale è definita la classe a lunga distanza, posto pari al potere risolutivo dell’occhio umano (1-2’); µ B valore limite del grado di visibilità, oltre il quale perde di significatività, che si assume convenzionalmente a distanza d B dal punto di osservazione (es. 0.001).

Modello di visibilità proposto (4/4) Fuzzy viewshed secondo il modello proposto. A sinistra, si considera la Torre di Satriano come target ed un osservatore mobile di altezza h = 1.6 m. A destra, l’osservatore è posto sulla torre, mentre il target è un generico oggetto di dimensioni pari a 5 m (es. un albero) potenzialmente presente nel territorio in esame. Il grado di visibilità è compreso tra 0 (nero) e 1 (bianco).

Implementazione dei modelli ,[object Object]

Conclusioni ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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