任意の月日,時刻の日射分布図

[小松広幸]

表題のような図をQGISで作成する場合、どのような方法になるのか教えてほしいです。

私はハウス農家による研究会に属しており、このような情報(特に冬場)が重要になっています。国交省の国土数値情報にはハウス施設の輪郭を縁取ったベクターデータがあったのでこれが利用できるかと思いました。

あるいはDEMを色分けしたものに農地区分レイヤーを重ね合わせでも視認できるかと思います。

太陽高度や方位の計算式はWebで見つけたのですが、これをQGISに導入するやり方がわかりません。あるいは地理院のDEMデータをDLしてExcelのマクロでちまちまやろうか、とも思いますがもしQGISでのやり方があるなら知りたいと思った次第です。

また、文献「業務で使うＱＧＩＳ　Ver.3　完全使いこなしガイド」は本件のような計算をするのに十分でしょうか？ご存じでしたら教えてほしいです。

[wata909]

小松さま

おはようございます。

wata909と申します。

標記の計算は、QGISのprocessingの中の、GRASSモジュールのr.sun、が使えそうです ただ、ちょっと手順が面倒な感じです。

https://grass.osgeo.org/grass78/manuals/r.sun.html

SAGAモジュールにも、Tool Potential Incoming Solar Radiation で計算できるらしいのですが、こちらはちょっと見つけられませんでした。

http://www.saga-gis.org/saga_tool_doc/5.0.0/ta_lighting_2.html

使い方は、ちょっと時間ができたらいじってみます

国土数値情報のハウス施設データについては、存じ上げておりませんでした。もしよろしければ、教えていただけると参考になります。

同種の情報としては、農林水産省が農地の区画情報を公開しているので、参考になるかと思います。

https://www.maff.go.jp/j/tokei/porigon/

農研機構が公開しているバージョン

https://habs.dc.affrc.go.jp/spatial_data/maff_fude_id2/#13.5/36.0811/140.11138

取り急ぎ、参考までに。

2020年9月14日月曜日 6:17:01 UTC+9 小松広幸:

[wata909]

ちょうどこちらの方に、同様の質問がございましたね。

https://groups.google.com/g/qgisshitumon01/c/z1chmyg1LSs

2020年9月14日月曜日 9:37:24 UTC+9 wata909:

[wata909]

小松さま

ザックリとした手順をPDFでまとめました。

QGIS 3.14+GRASS7.8の環境です。

標高データから、日射量を計算する手順は、以下の資料を参考に、3.14で実施しました。

https://www.slideshare.net/takayukimizutani9/ss-41739949

こちらの資料も役に立つと思います。

https://www.slideshare.net/JunpeiIshii/07qgis

なお、今朝のご回答では、r.sumモジュールと説明しましたが、GRASS 7.8 では、r.sun.insoltimeとr.sun.incidoutの二つに分かれたようです。
上記のスレッドでも議論されていますが、r.sun.insoltimeとr.sun.incidoutの違いは、深掘りしないと分からなさそうです

2020年9月14日月曜日 9:41:03 UTC+9 wata909:

[小松広幸]

グループあてに再送させていただきます。

QGISは3.6の時に少し触った程度で断念しておりましたが、前述のようなニーズが出てきたので改めてご質問させていただいた次第です。

ハウス施設のシェイプファイルは国交省でなく地理院の基盤地図情報の基本項目データでした。すみません。

その中で建築物の外周線というレイヤーをQGISの属性テーブルで見てみると、typeという列があり「普通建物」「堅ろう建物」「普通無壁舎」「堅ろう無壁舎」にサブレイヤー化されております。

  普通無壁舎 というのが当地ではほぼハウス施設に相当しております。

QGISでの表示画面を用意しましたが…添付の仕方がわかりません(すみません)。

2020年9月14日月曜日 9:37:24 UTC+9 wata909:

小松さま

[小松広幸]

PDF、拝見しました。

画面付きかつ簡潔で分かりやすいです。 ありがとうございます。  

傾斜量や傾斜方位は経験がありますが、 この機会にQGISは3.14に更新しGRASS にも挑んでみます。 

ところで、r.sunの諸元設定では対象日を指定するようですね。

対象日の日射総量を計算するのだと思いますが、日射の開始/終了時刻つまり日の出/日没時刻はどうやればよいでしょう？

計算結果の表示方法もくふうが要りそうです。日の出ならある基準時刻からのプラマイ時分を色分けするとかでしょうか。

高知県は起伏が大きいため隣接するハウス施設同士でも加温や換気タイミングが大きく違います。

「〇月は、AM〇：〇〇まで12℃以上に加温、AM〇：〇〇に窓を開放」といった産地全体への"金太郎あめ"的な指導ができません。

場所ごとの違いを視覚的に示したいのですが…、はたして可能でしょうか。

2020年9月14日月曜日 20:21:56 UTC+9 wata909:

[wata909]

小松さま

ちゃんと確認したわけではないのですが、日の出/日の入時間は、緯度経度からある程度推定するのだと思います。

なお、地形による影の影響については、入力に使ったDEM、またはhorizon height ラスタマップを指定することで、計算できるようです。（The shadowing effect of the topography is incorporated by default. This can be done either internally by calculatoion of the shadowing effect directly from the digital elevation model or by specifying raster maps of the horizon height which is much faster. These horizon raster maps can be calculated using r.horizon.、とあります）

r.sun系には、r.sun.incidoutとr.sun.insoltimeがあるとご案内しましたが、r.sun.incidoutは、元々のr.sumコマンドの中ではmode 1に該当し、出力されるのは、指定された日時の太陽入射角[度]と日射量[W.m-2]の二つのマップになるようです。
r.sun.insoltime は、mode 2に該当し、出力されるのは、指定された日の積算日射量[Wh.m-2.day-1] となるようです。

なので、元々の質問にあった「任意の月日,時刻の日射分布図」であれば、mode1に該当するr.sun.incidoutを使った方がいいかもしれません。

計算に使用された太陽パラメータ（日の出・日の入り時間、偏角、地球外放射照度、日照時間）については、計算結果地図のhistory fileに保存されるようです。（ Several solar parameters are saved in the resultant maps' history files, which may be viewed with the r.info command.）

QGISのプロセッシングツールから呼び出すと出力がGeoTiffになるので、こうした情報が読み取れないかもしれません。そう考えると、もしかするとGRASSを直接いじった方がいいかもしれない、とも思います。

2020年9月14日月曜日 21:00:11 UTC+9 小松広幸:

[wata909]

小松様、みなさま

随分と間が空いてしまいましたが、 FOSS4G Advent Calendar 2020 の記事として、日照時間マップを作る手順をまとめてみました。

ただ、QGISでやる方法が分からず、GRASS GISでの作業になりました。結果は、以下のような感じです。

よろしければ、以下の記事からご覧下さい。

https://qiita.com/wata909/items/bb1282ef95931ceb57fc 

2020年9月17日木曜日 11:07:35 UTC+9 wata909:

[小松広幸]

拝見しました。

成果を見て悦に入っております。

日照時間が、谷が深いほど少なく尾根部ほど長い傾向が明瞭です。

画面左側、平野部に点在する小山から南東向きに平行に長い影が伸びている様子も面白い。

設定を見ると夏至頃のようなので、冬場は北東向きに変化しそう。

これは何とか自分でも実行したいと思います。

小松 広幸  

2020年12月26日土曜日 13:09:03 UTC+9 wata909:

[小松広幸]

大分、日数が過ぎてしまいました。

言い訳はしませんが別の事をしていて検証が遅くなっております。

GRASSでのr.sunを実行するとエラーで停止します。

たぶん、座標系の設定が違うのではないかと思うのですが、地理院DEMを.tif化するときにUTM系，平面直角系の両方で試しましたが、

GRASSで読み込んだ時に+proj=が、””UTM”でないのでちゃんと認識されていないような気がしています。

と、いいますか私が未だにCRSの基本がまだ十分に理解できてないと思います。

QGISでも随分といろんな場面でサポートされているようなのですが、同じ手順でやっているつもりでも表示されないとか、

処理が実行できないことがままあって、やはり専門知識を持っている方のツールかなと思います。

欲しい情報を意図して操作してアウトプットできると楽しいですけどね。

残念ながら私はそこまで達していません。

2020年12月30日水曜日 5:38:30 UTC+9 小松広幸: