Calcul du lever / coucher du soleil tout en tenant compte de la topographie

Je veux calculer les heures de lever et de coucher du soleil pour une année complète pour un endroit donné en tenant compte de la topographie. Le lever / coucher du soleil n'est peut-être pas le bon terme, mais ce que je veux, c'est l'heure à laquelle le soleil se lève au-dessus de l'horizon et l'heure à laquelle il tombe en dessous de l'horizon, en tenant compte des collines.

J'utilise QGIS ou GRASS. Je peux utiliser r.horizon pour générer l'angle d'horizon à partir d'un point spécifique, mais je ne sais pas comment aller de là aux heures de lever / coucher du soleil.

J'ai installé le paquet ephem python dans mon système Linux GNU / Debian et je pouvais l'utiliser sur la console Python de QGIS. J'ai créé un observateur pour un point près du lac Utah (USA) et il a été calculé le lever et le coucher du soleil pour la journée '2010/6/21'. Le script était:

import ephem

#defining an observer
obs = ephem.Observer()

#defining position
long = '-112.092807'
lat = '40.135114'

obs.long = ephem.degrees(long)
obs.lat = ephem.degrees(lat)

print "long = ", obs.long, "lat = ", obs.lat

#defining date
date = '2010/6/21'

obs.date = ephem.Date(date)

#defining an astronomic object; Sun in this case
sun = ephem.Sun(obs)

r1 = obs.next_rising(sun)
s1 = obs.next_setting(sun)

print "rising sun (UTC time): ", r1
print "setting sun (UTC time): ", s1

r1_lt = ephem.Date(r1 - 6 * ephem.hour) #local time 

(y, mn, d, h, min, s) = r1_lt.tuple()

print "rising sun: (local time): {:.2f}".format( h + min/60. + s/3600. )

s1_lt = ephem.Date(s1 - 6 * ephem.hour) #local time

(y, mn, d, h, min, s) = s1_lt.tuple()

print "setting sun (local time): {:.2f}".format( h + min/60. + s/3600. )

Après avoir exécuté sur la console Python de QGIS, le résultat était:

>>>execfile(u'/home/zeito/pyqgis_scripts/ephem.py'.encode('UTF-8'))
long =  -112:05:34.1 lat =  40:08:06.4
rising sun (UTC time):  2010/6/21 11:58:58
setting sun (UTC time):  2010/6/21 03:01:14
rising sun: (local time): 5.98
setting sun (local time): 21.02

Telle est la réponse.

Note d'édition :

Définir un nouvel horizon (par exemple 5 degrés):

.
.
.
obs.horizon = '5'

sun = ephem.Sun(obs)

r1 = obs.next_rising(sun)
s1 = obs.next_setting(sun)

print "rising sun (UTC time): ", r1
print "setting sun (UTC time): ", s1

r1_lt = ephem.Date(r1 - 6 * ephem.hour) #local time 

(y, mn, d, h, min, s) = r1_lt.tuple()

print "rising sun: (local time): {:.2f}".format( h + min/60. + s/3600. )

s1_lt = ephem.Date(s1 - 6 * ephem.hour) #local time

(y, mn, d, h, min, s) = s1_lt.tuple()

print "setting sun (local time): {:.2f}".format( h + min/60. + s/3600. )

le résultat est:

>>>execfile(u'/home/zeito/pyqgis_scripts/ephem.py'.encode('UTF-8'))
long =  -112:05:34.1 lat =  40:08:06.4
rising sun (UTC time):  2010/6/21 12:31:48
setting sun (UTC time):  2010/6/21 02:28:24
rising sun: (local time): 6.53
setting sun (local time): 20.47

Vous pouvez utiliser une bibliothèque comme PyEphem pour trouver, pour un emplacement donné, l'altitude, le jour, l'heure (et la planète), les angles d'azimut et d'altitude du soleil.

Vous pouvez utiliser un peu de python pour cela, mais vous devez d'abord générer un dictionnaire ou un tableau, à partir de la position de vos observateurs, de l'angle par rapport à l'horizon du monde réel qui semble être. Cela devrait être disons à des intervalles de 1 degré avec 0 = nord vrai et pour chaque degré donnant l'angle de l'horizon. Cela peut provenir de votre r.horizon.

Vous pouvez ensuite, l' utilisation pyephemà a) créer un observerà la latitude, la longitude et l' altitude de votre observateur et pour chaque minute d'une utilisation de jour donné pour calculer les soleils positions apparentes, celles - ci seraient données en quatre valeurs, ra, dec, alt et az.

Ensuite, pour chaque valeur de temps, vous pouvez comparer l'alt avec la valeur du tableau d'élévation à cet azimut et lorsque l'alt est supérieur à la valeur du tableau, vous pourrez voir le soleil.

Il est même possible que vous trouviez des points où, un jour donné, le soleil se lève dans une vallée puis passe hors du site derrière une montagne puis réapparaît sur ou de l'autre côté de la montagne.