Çoklu çizgiler arasındaki küçük mesafeyi nasıl bulabilirim?
We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Aralarında az mesafe olan çizgiler bulmaya çalışıyorum ve bunun için ArcGIS 10 kullanıyorum. "Yakın" ile çizgilerin her iki ucuna nokta koymaya ve noktalar ile çizgiler arasındaki mesafeyi tespit etmeye çalıştım ama sonuç yok. Noktalar doğrularda yatıyor ve sonuç olarak her zaman 0 alıyorum. Benim görevim nedir: Her kare için sadece dört satır olması ve satırlar birbirine yakınsa tam örtüşmeleri gerekir. Topoloji, arabellekler, yakın (mesafe, açı) vb. ile denedim ve bunları tespit etmenin bir yolunu bulamıyorum. Birisi bana bu konuda yardımcı olabilir mi?
Ve şimdi resimler için küçük bir açıklama:
1 - Genel durum bu. Her biri dört satırdan yapılması gereken iki kare.
2 - Küçüğün bir hatası var. İzin verilmeyen 5 satırdan yapılmıştır. Beşinci çizgi nokta 1'den daire içine alınmış alana (2) doğru başlamaktadır.
3 - Daire içine alınmış alanı ve sorunu yakınlaştırın. Çizgiler örtüşmez. Aralarındaki mesafe yaklaşık birkaç milimetredir.
Hatlarınızı birleştirmenin bir yolu "entegre" araçlarını kullanmaktır. Giriş verilerini değiştirdiği için bu aracı kullanırken dikkatli olun.
Bu satırları algılamak istiyorsanız, orijinal verilerinizin bir kopyasında tümleştirmeyi kullanabilirsiniz, çalıştırdığınız orijinal ve tümleşik veriler arasında "kesişim": sonuç yalnızca entegrasyon tarafından taşınmayan satırları içerecektir.
Gelişmiş bir lisansınız varsa, mesafeyi ölçmek için kullanabileceğiniz başka bir iş akışı vardır, ancak aslında çizgi segmentleri ile çalışmanız ve uçları kaldırmanız gerekir, çünkü örneğinde çizgiler bir tarafa dokunuyor ve yakın geri dönüyor. minimum mesafe:
1) noktalara köşeleri özelliği, her köşede size bir nokta verecektir
2) her noktanın etrafında toleransınızı yansıtan bir boyutta bir tampon oluşturun (ör. 10 cm)
3) arabellekleri satırlarınızdan silin
4) artık minimum mesafenize yaklaşmak için çizgiler arasındaki yakın aracını kullanabilirsiniz.
Coğrafi Bilgi Bilimi İşletmelere Nasıl Yardımcı Olabilir?
Mekansal bilgileri yakalamaya, analiz etmeye ve kullanmaya odaklanan Coğrafi Bilgi Bilimi ve Teknolojisi (GIST), dünyanın dört bir yanındaki kuruluşlar CBS'yi kullanmaya devam ederken, aday öğrenciler ve kariyer arayanlar için fırsatlarla çiçek açıyor. Coğrafi bilgi bilimi (CBS), uzayın dış alanlarından, tarımsal arazi planlaması, şehir planlaması ve hatta perakende için yeryüzüne inerek, insanların çevrelerindeki dünyayla etkileşim biçimini değiştirir. CBS'de kariyer yapmayı düşünüyorsanız, potansiyel endüstri uygulamalarını merak ediyor olabilirsiniz.
Nasıl CBS'deki kariyer fırsatları benzersiz bir şekilde çeşitliyse, iş dünyasındaki olası CBS uygulamaları da öyle.
Gezegen Boyutu ve Mesafe Karşılaştırması
Öğrenciler, güneş sistemimizdeki gezegenlerin göreceli boyutlarını ve uzaklıklarını araştırmak için astronomik birimler (AU) dahil olmak üzere metrik ölçümü kullanırlar. Daha sonra göreli mesafeyi modellemek için ölçeği kullanırlar.
Yer Bilimi, Astronomi, Deneyimsel Öğrenme, Matematik
Bu, bu sayfadaki içeriği sağlayan veya katkıda bulunan NG Education programlarının veya ortaklarının logolarını listeler. programı
Bağlantılar
İnternet sitesi
1. Güneş sistemimizdeki gezegen düzenini ve göreceli büyüklüklerini gözden geçirin.
NASA resmini görüntüleyin: Tüm Gezegen Boyutları. Öğrencilerden Dünya'nın yerini belirtmelerini isteyin. Ardından, güneşten dışa doğru (soldan sağa) tüm gezegenleri tanımlamaları için onlara meydan okuyun: iç gezegenler Merkür, Venüs, Dünya, Mars dış gezegenleri Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün ve Plüton. Öğrencilere, Plüton'un artık güneş sistemimizde bir gezegen olarak kabul edilmediğini, 2006 yılında cüce gezegen statüsüne indirildiğini hatırlatın. bu resme dahil edilmiştir. Öğrencilere çizimin gezegenleri göreceli boyutta gösterdiğini açıklayın. Sormak: Sizce göreceli boyut ne anlama geliyor? Öğrencilerden, resimlerin gezegenlerin birbirlerine ve güneşe göre ne kadar büyük olduğunu gösterdiğini ortaya çıkarın. Sormak: En küçük gezegen hangisidir? (Merkür) En büyüğü hangisidir? (Jüpiter)
2. Öğrencilerin veri toplamasını ve gezegen boyutlarını karşılaştırmasını sağlayın.
Öğrencileri küçük gruplara ayırın. Her gruba Gezegen Boyutu Karşılaştırması çalışma sayfasının bir kopyasını dağıtın. Grupların gezegen çapları ve oranlarıyla ilgili verileri bulmak ve kaydetmek için Gezegen Boyutu Karşılaştırma etkileşimini kullanmasını sağlayın. Sormak:
- Gezegenlerin boyutları hakkında ne fark ediyorsunuz? (Olası yanıt: İçteki kayalık gezegenler, dıştaki gazlı gezegenlerden daha küçüktür.)
- Sizce gezegenlerin boyutları nasıl karşılaştırılır? (Olası yanıt: Gezegenlerin boyutları arasında büyük bir fark vardır. Bazıları oldukça küçüktür ve diğerleri son derece büyüktür.)
- Gezegen boyutlarını modellemek kolay olur mu? Neden veya neden olmasın? (Olası yanıt: Hayır, çünkü büyük boyuttaki farklılıklar.)
- Farklılıkları nasıl modelleyebiliriz? Hangi günlük nesneler gezegenleri ve güneşi temsil edebilir? (Olası tepkiler: bezelye/plaj topu kum/portakal taneleri)
Öğrencilerin cevapları küçük gruplarında tartışmasını sağlayın. Ardından, öğrencilerin fikirlerini tartışmak için bir sınıf olarak yeniden gruplandırın.
3. Astronomik birim (AU) hakkında arka plan oluşturun.
Öğrencilere astronomik birimin veya AU'nun bir gezegenin güneşten uzaklığını tanımlamak için kullanılan basitleştirilmiş bir sayı olduğunu açıklayın. Yaklaşık 149.600.000 kilometre (92.957.000 mil) olan Dünya'dan güneşe olan ortalama mesafeye eşit bir uzunluk birimidir. Yalnızca Dünya'ya AU 1 atanabilir. Daha uzaktaki gezegenlerin AU'su 1'den büyük olur, daha yakındaki gezegenlerin AU'su 1'den az olur. Sorun: Bilim adamlarının astronomik birimleri kullanmayı neden yararlı bulduğunu düşünüyorsunuz? (Olası yanıt: Güneş sistemindeki mesafeler çok büyüktür. AU kullanmak, sayıları yönetilebilir veya daha küçük tutmaya yardımcı olur, böylece çok büyük mesafeleri kolayca hesaplayabiliriz.) Bunun yerine kilometre veya mil kullanmanın zorlukları nelerdir? (Olası yanıt: Kilometre veya mil kullanmak, hesaplamaları daha zor hale getirir ve bir sondayı veya iniş aracını başka bir gezegene doğru bir şekilde göndermek için gereken ölçümlerde hatalara neden olabilir.) Öğrencilere astronomik birimin nesnelerin uzaklıklarını ifade etmek ve ilişkilendirmek için bir yol sağladığını açıklayın. güneş sistemi ve astronomik hesaplamalar yapmak. Örneğin, Jüpiter gezegeninin güneşten 5,2 AU (5,2 Dünya mesafesi) olduğunu ve Plüton'un yaklaşık 40 AU olduğunu belirtmek, üç cismin de mesafelerini daha kolay karşılaştırmanıza olanak tanır.
4. Modelleme etkinliğini tanıtın.
Öğrencilere, göreli gezegen boyutları ve göreli uzaklıkların bir modelini oluşturmak için gezegenleri ve gezegen nesnelerini temsil edeceklerini söyleyin. NASA resmini gösterin: Güneş Ne Kadar Büyük? öğrencilere basketbol gibi günlük bir nesneye kıyasla gezegenlerin göreceli büyüklükleri hakkında bir fikir vermek. Öğrencilerin, gezegenler arasındaki mesafelerin, her bir gezegenin boyutlarına kıyasla çok büyük olduğunu anladığından emin olun. Bu, güneş sistemimizin tam bir ölçeğini oluşturmayı son derece zorlaştırıyor, bu nedenle bu aktivite mesafe karşılaştırmasına odaklanacak.
5. Grupların göreli gezegensel uzaklık modelleri oluşturmasını sağlayın.
Sınıf mevcuduna göre öğrencileri 9, 10 veya 11 kişilik gruplara ayırın. (9 ise bir öğrenci güneşi ve kalan öğrenciler 8 gezegeni temsil ediyor 10 ise güneş, gezegenler ve asteroid kuşağı 11 ise güneş, gezegenler, asteroit kuşağı ve Kuiper Kuşakları) Öğrencileri geniş bir alana götürün, örneğin spor salonu veya boş park yeri olarak. Aşağıdaki ölçeği kullanarak, her bir adımın yaklaşık 1 metreye (yaklaşık 3,28 fit) eşit olduğu bir şekilde, her grubun yayılması ve modellerini oluşturması için yeterli alana ihtiyacınız olacaktır:
- Güneş: alanın kenarında duruyor
- Merkür = güneşten 1 adım
- Venüs = güneşten 2 adım
- Dünya = güneşten 2,5 adım
- Mars = güneşten 4 adım
- Asteroit kuşağı = güneşten 8 adım
- Jüpiter = güneşten 13 adım
- Satürn = güneşten 24 adım
- Uranüs = güneşten 49 adım
- Neptün = güneşten 76 adım
- Kuiper kuşağı = güneşten 100 adım
Bu ölçekte, güneşin çapının 1,3 santimetreden (0,5 inç) daha az olacağını vurgulayın. Öğrencilerden, modelden gezegensel uzaklıklar hakkında ne fark ettiklerini açıklamalarını isteyin. Gerekirse, her gruptan bir öğrencinin yerlerine bir nesne koymasına izin verin ve gözlem yapmak için gruplarının modelini dolaşın.
6. Öğrencilerin bir matematik bağlantısı kurmasını sağlayın.
Her bir gruba Güneş Sistemine Adım Atma çalışma sayfasının kopyalarını dağıtın. Öğrencilere, her bir gezegenin yörüngesinin adım sayısını, mevcut alanın boyutuyla sınırlı olarak yeniden hesaplamalarını sağlayın. Grupların çalışmalarını kontrol etmek için verilen cevap anahtarını kullanın. Daha sonra öğrencilerin modeli yeniden oluşturmasını sağlayın.
Gayri Resmi Değerlendirme
Öğrencilere, güneş sistemimiz hakkında öğrendiklerini aşağıdakiler dahil olmak üzere, yazılı olarak özetlemek için bağımsız olarak çalışmalarını sağlayın:
- gezegenlerin güneşe ve birbirlerine göre konumları
- Dünya dahil gezegenlerin göreceli boyutları
- gezegenlerin göreceli uzaklıkları
- asteroit kuşağı ve Kuiper kuşağının yerleri hakkında çıkarabilecekleri herhangi bir sonuç
Öğrenmeyi Genişletme
Öğrencileri arka bahçe astronomisi yapmaya teşvik edin. Günün ve yılın belirli saatlerinde Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn gezegenlerini çıplak gözle görmek mümkündür. Öğrenciler kullanabilir Gökyüzü ve Teleskop Dergileri Bir Bakışta Gökyüzü özelliği, gece gökyüzünde hangi gezegenlerin göründüğünü ve nereye bakılacağını öğrenmek için. Öğrencilerden gözlemlediklerini sınıfa bildirmelerini isteyin.
1. Giriş
Çizgi basitleştirme (a.k.a. poligonal yaklaşım), hesaplamalı geometride en eski ve en iyi çalışılan uygulamalı konulardan biridir. Örneğin, bilgisayar grafikleri bağlamında (görüntüden vektöre dönüşümden sonra), Coğrafi Bilgi Biliminde ve şekil analizinde incelendi ve hala inceleniyor. Bilinen algoritmalar arasında Douglas ve Peucker tarafından olanlar
[11] ve Imai ve Iri tarafından [18] özel bir yere sahiptir ve sıklıkla uygulanmakta ve alıntılanmaktadır. Her iki algoritma da girdi olarak bir çokgen çizgiyle (bundan sonra çoklu çizgi) başlar, ⟨ p 1 , … , p n ⟩ noktaları dizisiyle belirtilir ve p 1 ile başlayan ve p n ile biten, yeni, basitleştirilmiş bir çoklu çizgiyi temsil eden bir alt diziyi hesaplar. Her iki algoritma da sabit bir ε > 0 alır ve çıktının girişten itibaren ε dahilinde olmasını garanti eder.
Douglas-Peucker algoritması [11], giriş çoklu çizgisinden hesaplanan çoklu çizgi önceden belirlenmiş bir ε mesafesi içinde kalana kadar köşeleri eklemeye devam eden basit ve etkili bir özyinelemeli prosedürdür.
. Prosedür birkaç yönden bir buluşsaldır: çıktıdaki köşe sayısını en aza indirmez (pratikte iyi performans göstermesine rağmen) ve içinde çalışır.
En kötü durumda O ( n 2 ) zamanı (pratikte daha çok O ( n log n ) zamanı gibi görünse de). Hershberger ve Snoeyink [17], hesaplamalı geometriden teknikler, özellikle bir tür dinamik dışbükey gövde kullanarak en kötü durum O ( n log n ) zaman algoritması sağlayarak en kötü durum çalışma süresi sınırının üstesinden geldi.
Imai-Iri algoritması [18] farklı bir yaklaşım benimser. Her biri için hesaplar bağlantı ¯ ¯¯¯¯¯¯¯ ¯ pipj i < j ile girişte arada bulunan ⟨ pi + 1 , … , pj − 1 ⟩ köşelerinin dizisinin segmente ε mesafesi içinde olup olmadığı ¯ ¯¯¯¯¯ ¯¯ ¯ pipj . Bu durumda ¯ ¯¯¯¯¯¯¯ ¯ p ben p j çıktıda kullanılabilecek geçerli bir bağlantıdır. Düğümler olarak tüm p 1 , … , p n köşelerine ve kenarlar olarak tüm geçerli bağlantılara sahip olan G grafiği daha sonra oluşturulabilir ve p 1'den pn'ye minimum bağlantı yolu, optimal bir basitleştirmeyi temsil eder. Brute-force, bu algoritma O ( n 3 ) zamanında çalışır, ancak Chan ve Chin [8] veya Melkman ve O'Rourke [21] uygulanmasıyla O ( n 2 ) zamanında yapılabilir.
Satır sadeleştirmede daha birçok sonuç vardır. Farklı hata ölçüleri kullanılabilir [6] , kendi kendine kesişmelerden kaçınılabilir [10] , akış modelinde çizgi sadeleştirme çalışılabilir [1] , 3 boyutlu çoklu çizgiler için çalışılabilir [5] , açı kısıtlamaları yapılabilir Ardışık bölümlere [9] koymak, giriş noktalarının bir alt kümesini çıkarmayan ancak iyi seçilmiş diğer noktaları [16] veren sürümler vardır, alt bölüm basitleştirmesine dahil edilebilir [12, 13, 16], vb. saire. Bazı optimizasyon sürümleri NP-zordur [12, 16]. Hat basitleştirme üzerine çok kapsamlı literatürü gözden geçirmek bu makalenin kapsamı dışındadır.
Hesaplamalı geometride kullanılan iki şekil için uzaklık ölçüleri arasında, Hausdorff mesafesi ve Frechet mesafesi
muhtemelen en bilinenleridir. Onlar ikisi de
darboğaz önlemleri, yani mesafe tipik olarak tek bir nokta çifti gibi girdinin küçük bir alt kümesi tarafından belirlenir (ve mesafeler tüm şekiller üzerinde toplanmaz). Fréchet mesafesi daha iyi bir mesafe ölçüsü olarak kabul edilir, ancak hesaplaması çok daha zordur çünkü iki şeklin tüm parametrelerini optimize etmemizi gerektirir. n ve m köşeli iki basit çoklu çizgi arasındaki Hausdorff mesafesi, O ((n+m)log(n+m)) zamanında [3] hesaplanabilir. Onların Fréchet mesafesi O ( n m log ( n + m ) ) zaman [4] olarak hesaplanabilir .
Şimdi, Imai-Iri algoritması optimal bir çizgi basitleştirme algoritması olarak kabul edilir, çünkü çıktının girdinin bir sonucu olması gerektiği kısıtlaması göz önüne alındığında çıktıdaki köşe sayısını en aza indirir. Ama hangi ölçü için? Hausdorff mesafesi için optimal değildir, çünkü giriş ve çıkış arasında hala en fazla ε olan Hausdorff mesafesine sahip daha az köşeli bir sadeleştirmenin verilebileceği basit örnekler vardır. Bu, algoritmanın bir bağlantı ¯ ¯¯¯¯¯¯¯ ¯ p i p j ve alt çoklu çizgi ⟨ p i , … , p j ⟩ arasındaki Hausdorff mesafesini kullanması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bu, Hausdorff mesafesinin gerektirdiğinden daha yereldir ve daha çok Fréchet tipi bir kriterdir. Ancak Imai-Iri algoritması tarafından üretilen çizgi basitleştirmesi de Fréchet mesafesi için optimal değildir. Özellikle, girdi ve çıktı mutlaka Fréchet mesafesi ε içinde olmak zorunda değildir, çünkü bağlantılar yalnızca Hausdorff uzaklıklarına göre değerlendirilir.
İkinci sorun kolayca çözülebilir: bağlantıları kabul etmek için, herhangi bir bağlantı ¯ ¯¯¯¯¯¯¯ ¯ pipj ve alt çoklu çizgi ⟨ pi , … , pj ⟩ arasındaki Fréchet mesafesinin en fazla ε [2, 15] . Bu, girdi ile çıktı arasındaki Fréchet mesafesinin en fazla ε olmasını garanti eder. Ancak, Fréchet mesafesi ε içinde optimal basitleştirmeyi sağlamaz. Imai-Iri algoritmasının doğası gereği, çıkışta pi kullanılıyorsa, parametreleştirmelerde girişteki pi köşesini çıkıştaki pi köşesiyle eşleştirmemizi gerektirir.. Ele alınan parametreler üzerindeki bu kısıtlama, basitleştirmeyi gereksiz şekillerde sınırlar. Agarwal et al. [2] hata eşiği ε olan normal (sınırsız) Fréchet mesafesini aşağıdaki gibi kullanan bir basitleştirmeye atıfta bulunur: zayıf ε -Fréchet mesafesi altında basitleştirme. 1 1 1 Zayıf, sadeleştirmenin köşelerinin herhangi bir yerde olabileceği durumu ifade eder. Fréchet mesafesini kullanan Imai-Iri algoritmasının, Fréchet mesafesi altında optimal zayıf ( ε / 4 ) basitleştirmeden daha fazla köşe içermeyen bir basitleştirme sağladığını, burada ikincisinin giriş köşelerini kullanması gerekmediğini gösteriyorlar.
Tartışma şu soruları akla getiriyor: Optimal Hausdorff ve Fréchet basitleştirmeleriyle karşılaştırıldığında, bilinen algoritmalar ve varyasyonları teoride ne kadar kötü performans gösteriyor? Optimum Hausdorff ve Fréchet sadeleştirmeleri ε değerinden daha küçük bir değer kullanıyorsa ne olur? Belirtildiği gibi, Agarwal ve ark. [2] kısmi bir cevap verin. Optimal Hausdorff sadeleştirmesi ve optimal Fréchet sadeleştirmesi ne kadar verimli bir şekilde hesaplanabilir (giriş köşeleri kullanılırken)?
Organizasyon ve sonuçlar.
Bölüm 2'de Douglas-Peucker algoritmasını ve onun Fréchet varyasyonunu açıklıyoruz, Imai-Iri algoritması zaten açıklanmıştı. Ayrıca küçük bir örnekle optimal Hausdorff sadeleştirmesinin Douglas-Peucker çıktısından ve Imai-Iri çıktısından daha az köşeye sahip olduğunu ve aynı şeyin Fréchet varyantlarına göre optimal Fréchet sadeleştirmesi için de geçerli olduğunu gösteriyoruz.
Bölüm 3'te, dört algoritmayı ve optimal Hausdorff sadeleştirmesine veya optimal Fréchet sadeleştirmesine göre performanslarını daha kapsamlı bir şekilde analiz edeceğiz. Özellikle, dört algoritmanın kaç tane daha köşe noktasına ihtiyaç duyduğu ve daha büyük bir ε değeri kullandığımızda, ancak yine de ε kullanan optimizasyon algoritmalarıyla karşılaştırıldığında durumun böyle kalıp kalmadığı sorusunu ele alıyoruz.
Bölüm 4'te, optimal sadeleştirmeyi hesaplamak için hem yönlendirilmiş hem de yönlendirilmemiş Hausdorff mesafesini ele alıyoruz. Çıkıştan giriş poliline olan yönlendirilmiş Hausdorff mesafesi altındaki basitleştirmenin polinom zamanında hesaplanabileceğini, geri kalanının hesaplanması NP-zor olduğunu gösteriyoruz. Bölüm 5'te problemin Fréchet mesafesi için polinom zamanda çözülebileceğini gösteriyoruz.
|Douglas Peucker||Imai-Iri||En uygun|
|Hausdorff mesafesi||O ( n günlük n ) [17]||O ( n 2 ) [8]||NP-zor (bu makale)|
|Frechet mesafesi||O ( n 2 ) (kolay)||O ( n 3 ) [15]||O ( k n 5 ) (bu makale)|
Coğrafi Bilgi Keşfi ve Veri Madenciliği
9.2 Mekansal veri madenciliğinin unsurları
Daha önce açıklandığı gibi, ilişkisel kuralın çıkarılması için sunulan metodoloji, coğrafi bilgi için tamamen yeterli değildir. Aslında, ele alınan soru şu şekilde olabilir:
Sıklıkla ilişkilendirilebilecek coğrafi nesneler nelerdir?
bir fenomen nerede ortaya çıkacak?
Hangi uzaysal olaylar tahmin edilebilir?
Bir uzamsal olay diğer uzamsal olaylardan nasıl tahmin edilebilir?
Daha doğrusu, işte daha pratik bazı örnekler:
Nesli tükenmekte olan bir kuş nerede yuva yapacak?
Hangi alanlar yangına eğilimlidir, verilen bitki örtüsü, taslak vb. haritalar?
Belirli bir yeri ziyaret etmek için bir gezgine ne tavsiye edilmelidir?
Bu hususlar dikkate alındığında, Mekansal Veri Madenciliğinin amaçları şu şekilde sıralanabilir:
mekansal kalıpları tanımlama
potansiyel örüntü oluşturucular olan uzamsal nesnelerin belirlenmesi
uzamsal deseni açıklamak (ve alakasız bilgileri gizlemek) için ilgili bilgileri tanımlamak
Aynı yerde veya aralarında küçük bir mesafe içinde sıklıkla meydana gelen coğrafi nesnelerin çiftleri olan ortak yerleşim modellerini tanımlama
Ortak aralıkların dışındaki coğrafi nesneler veya nitelikler olan aykırı değerlerin kaldırılması
iyi mekansal kümeler, yani benzer özelliklere sahip bölgeler tasarlamak.
Bunu yapmak için, bir mekansal desenin ne olduğunu tanımlamak gerekir. Önceden, bazı fenomenler rastgele, tesadüfi veya tesadüfi oldukları için uzamsal kalıplar olarak tanımlanamazlar. Sonuç olarak, burada uzamsal kalıpların bir listesi:
sık bir düzenleme, konfigürasyon, kompozisyon, düzenlilik
bir kural, yasa, yöntem, tasarım, açıklama
ana yön, eğilim, tahmin
önemli bir yüzey düzensizliği veya pürüzlülüğü.
9.2.1 Ortak yerleşim kalıpları
Bunların arasında, ortak yerleşim kalıpları daha umut verici görünüyor. [SHE 01], birlikte yerleşim modellerinin keşfedildiği çeşitli alanların bir listesini verir (Tablo 9.2).
Tablo 9.2 . Ortak Yerleşim Modelleri Örnekleri [SHE 06]
|Etki Alanları||Örnek Özellikler||Ortak Yerleşim Modelleri Örneği|
|Ekoloji||Türler||(Nil timsahı, Mısır cılıbıtı)|
|Yer bilimi||İklim ve rahatsızlık olayları||(Vahşi ateş, sıcak, kuru, yıldırım)|
|ekonomi||Sanayi türleri||(Tedarikçiler, üreticiler, danışmanlar)|
|epidemiyoloji||Hastalık, türleri ve çevresel olaylar||(Batı Nil hastalığı, durgun su kaynakları, ölü kuşlar, sivrisinekler)|
|Konum tabanlı hizmetler||Hizmet türü istekleri||(Çekici, polis, ambulans)|
|Hava Durumu||cepheler, yağış||(Soğuk cephe, sıcak cephe, kar yağışı)|
|Toplu taşıma||Teslimat hizmeti parçaları||(ABD Panel Servisi, UPS, gazete teslimi)|
Ancak Li ve Wang'a [LI 05] göre Tablo 9.3'te verildiği gibi bazı diğer coğrafi bilgi türleri keşfedilebilir.
Tablo 9.3 . [LI 05]'e göre keşfedilecek ana mekansal bilgi
|Bilgi||Tanım||Örnekler|
|birliktelik kuralı||Bir veya daha fazla uzamsal nesneyi diğer uzamsal nesnelerle ilişkilendiren farklı uzamsal varlıklar kümeleri arasında bir mantık ilişkisi. İşlem veritabanlarında birlikte meydana gelen öğelerin sıklığını inceleyin.||Yağmur (x, dökün) = &gt heyelan (x, olur), destek %76 ve güven %51'dir.|
|Özellikler kuralı||Bir tür uzamsal varlığın ortak bir karakteri veya birkaç tür uzamsal varlık. Hedef sınıftaki nesnelerin benzer özelliklerini özetlemek için bir tür test edilmiş bilgi.||Geniş bir uzaktan algılama görüntüsü setinde benzer yer nesnelerini karakterize edin.|
|Ayrımcılık kuralı||Bir uzamsal varlığı diğer uzamsal varlıklardan ayıran özel bir kural. Farklı mekansal özellikler kuralları. Hedef sınıf ve zıt sınıf arasındaki nesnelerin genel özelliklerinin karşılaştırılması.||Şehir sınırındaki arazi fiyatını ve şehir merkezindeki arazi fiyatını karşılaştırın.|
|Kümeleme kuralı||Hangi grupların ve kaç grubun kümeleneceği bilinmeyen bağlamlarda birbirine benzerlikleri veya yakınlıkları nedeniyle bir dizi nesneyi bir araya getiren bir bölümleme kuralı. Verileri, öznitelik değerlerine göre denetlenmeyen kümeler halinde düzenleyin.||Dağıtım kalıplarını bulmak için suç konumlarını gruplayın.|
|sınıflandırma kuralı||Bir uzamsal varlığın belirli bir sınıfa ait olup olmadığını veya bilinen bağlamlarda hangi sınıfların ve kaç sınıfın sınıflandırılacağını tanımlayan bir kural. Verileri verilen/denetlenen sınıflarda nitelik değerlerine göre düzenleyin.||Spektrum ve CBS verilerine dayalı olarak uzaktan algılanan görüntüleri sınıflandırın.|
|Seri kurallar||Mekansal varlıkları zaman içinde sürekli olarak ilişkilendiren bir uzay-zaman kısıtlı kuralı veya parametreler arasındaki işlev bağımlılığı. Eğilimleri, sapmaları, gerilemeyi, sıralı deseni ve benzer dizileri analiz edin.||Yaz aylarında, heyelan felaketi sıklıkla olur. Arazi fiyatı, etkili faktörlerin ve zamanın işlevidir.|
|tahmin kuralı||Zamansal veya mekansal merkez başka bir merkeze taşındığında bazı mekansal değişkenlerin gelecekteki değerlerini tahmin eden bir iç eğilim. Diğer mevsimsel veya dönemsel bilgilere dayanarak bazı bilinmeyen veya eksik öznitelik değerlerini tahmin edin.||Mevcut izleme verilerine dayanarak heyelanın hareket eğilimini tahmin edin.|
|istisnalar||Ortak kurallardan izole edilen veya diğer veri gözlemlerinden çok fazla türetilen aykırı değerler||Çok daha büyük hareketli bir izleme noktası.|
9.2.2 Mekansal veri madenciliğinden çıkarılan birliktelik kuralları
Daha önce sıralandığı gibi, veri madenciliği uygulamalarının ana aileleri, ortak konumların, uzamsal korelasyonların ve kümelemenin aykırı değerleri ve ilişkilerini belirlemeye izin verir. Şekil 9.3'te [YOO 14], uzamsal veri madenciliği ile keşfedilebilecek ana kalıpları vermektedir.
Şekil 9.3. Uzamsal desen aileleri ve teknikler.
[YOO 14]'den. İzin alınarak çoğaltılmıştır. Şeklin renkli versiyonu için bkz. www.iste.co.uk/laurini/geographic.zip
a) Bu ilk örnek [APP 03]'den alınmıştır. Örneğin, bir kullanıcı Britanya Kolumbiyası'ndaki kasabaların belirli bir destek ve güvene sahip yollar, sular veya sınırlarla uzamsal ilişkilerini keşfetmek isteyebilir.
Son olarak, aşağıdaki uzamsal birliktelik kuralı keşfedilmiştir (ki DB ilgili veritabanı anlamına gelir):
Bu kural, seçilen kasabaların %80'inin suya yakın olduğunu belirtir, yani kural, Britanya Kolumbiyası'ndaki kasabaları genellikle bir göle, nehre vb. yakın olarak karakterize eder.
b) Ortak yerleşimler nehirler ve yollar.
Bu örnek, yazarların aşağıdakiler arasındaki bağlantıları aradığı Kore'deki bir veri setinden [SHE 06] alınmıştır:
ekin arazisi/pirinç tarlaları: yolların/araba yollarının sonları
engeller, barajlar ve adalar: nehir/akarsular
set engelleri ve nehir/akarsu: killi topraklar
pirinç, ekili alan, yaprak dökmeyen ağaçlar ve yaprak döken ağaçlar: nehir/akarsu
pirinç: killi toprak, ıslak toprak ve teraslı tarlalar
eğri yollar: dik yokuş.
Şekil 9.4, nehirler ve yollar ile ilgili bu çalışmanın sonucunu vermektedir.
Şekil 9.4. Yollar/Nehirler-Akarsular arasında ortak konum.
[SHE 06]'dan. İzin alınarak çoğaltılmıştır. Şeklin renkli versiyonu için bkz. www.iste.co.uk/laurini/geographic.zip
Çarpıtma
İşte bu fikir hakkında biraz daha fazla. Yerel teğet düzlem izdüşümlerinin tasarımı bazı garip gerçekleri barındırmalıdır. Örneğin, bir mücevherin yüzleri gibi çok sayıda küçük tekil düzlemler kullanarak dünyanın önemli bir bölümünün haritasını çıkarmayı hayal etmek mümkün olsa da, bu nadiren yapılır çünkü bu düzlemler bir araya getirildiklerinde kenarları tam olarak eşleştirilemez. . Sınırları boyunca düzgün bir şekilde birleştirilemezler. Ve sorun kaçınılmazdır, çünkü merkezlerinde teğet olan düzlemler, kaçınılmaz olarak kenarlarındaki referans elipsoidden giderek daha fazla uzaklaşır ve elipsoidal yüzey ile temsil edildiği haritanın yüzeyi arasındaki mesafe ne kadar büyük olursa, o kadar büyük olur. ortaya çıkan düz haritadaki bozulma. Bu, tüm harita projeksiyon yöntemleri için geçerlidir. Bu nedenle, kişi, temsilin doğruluğunun en kötü olduğu yerde, kenarları boyunca tek tek haritalardan oluşan bir mozaiği bir araya getirmek gibi göz korkutucu bir görevle karşı karşıya kalır ve kişi, çarpıtmayı her ne kadar büyük olursa olsun, aynı şekilde yaparak sorunun üstesinden gelinebilse bile. iki bitişik harita, başka bir zorluk kalacaktı. Tipik olarak bu düzlemlerin her biri benzersiz bir koordinat sistemine sahiptir. Eksenlerin oryantasyonu, ölçeği ve bu bireysel yerel sistemlerin her birinin dönüşü, komşusunun koordinat sisteminin elemanları ile aynı olmayacaktır. Daha sonra, ortak bir referans sistemi olmadığı için bitişik haritalar ve bunlara eşlik eden koordinat sistemleri arasında boşluklar ve örtüşmeler vardır. Diyelim ki yerel bir koordinat sistemine sahip bir CBS koordinat sistemini yerleştirmek mümkün olsa bile, bahsedilen ölçek ve distorsiyon problemlerinden ve aynı zamanda tüm yön problemlerinden dolayı çok arzu edilmezdi. Açıktır ki, dünya çevresinde meridyenden meridyene gidildikçe kuzey değişir. Bu, herhangi bir düzlem koordinat sistemi tarafından karşılanmalıdır. Bu nedenle, dünyaya teğet veya referans elipsoide teğet olan küçük, düz düzlemlere dayanan kendi kendine tutarlı, yerel bir harita projeksiyonu fikri uygundur, ancak yalnızca bitişik işle ilgili olması gerekmeyen küçük projeler için uygundur. Bu durumda, belirli bir yerel sistemin sınırlarının dışına çıkmaya gerek yoktur, tamamen yeterli olabilir. ancak önemli bir alanın kapsama ihtiyacı varsa, başka bir stratejiye ihtiyaç vardır.
A grafik ölçeği küçültme/yakınlaştırma sorununu çözer, çünkü bu, harita okuyucusunun harita üzerinde ölçeği belirlemek için bir cetvelle birlikte kullanabileceği, zemindeki mesafeyle işaretlenmiş bir çizgidir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, bir grafik ölçeği genellikle hem metrik hem de ABD ortak birimlerini içerir. Grafik ölçeğinin boyutu harita ile birlikte değiştirildiği sürece doğru olacaktır.
Bir grafik gösterge kullanarak bir mesafe bulmak için, örneğin, 1 inç'in 50 mil'e eşit oranını bulmak için göstergeyi bir cetvelle ölçün. Ardından haritadaki noktalar arasındaki mesafeyi ölçün ve bu ölçümü bu iki yer arasındaki gerçek mesafeyi belirlemek için kullanın.
Işınlar arasında bir mesafe fonksiyonu tasarlama
Uzayda birkaç kameram var, bir kamera görüntüsündeki her piksel, kameranın konumundan başlayarak ve hangi piksel olduğuna bağlı olarak yön ile 3B uzayda bir ışına karşılık gelir. Bu ışınlar arasında, iki pikselin (aynı kameradan veya farklı kameralardan gelen) aynı nesneye bakma olasılığı hakkında bir sezgi veren bir mesafe işlevi oluşturmak istiyorum (aslında bunu yapıp yapmadıklarını asla bilemeyiz). bir boyutu kaçırıyoruz).
- A,B,C,D kameraların konumlarıdır. Bunlardan biri tarafından yapılan bir fotoğraftaki piksel, o pikselin nereden gelebileceğine dair bir ışın tanımlar.
- Sezgisel olarak, C-mavi ışını ve B-mavi ışını aynı nesneden gelmek neredeyse imkansızdır çünkü bu ışınlar asla yakına gelmez.
- Benzer şekilde, B'den gelen kırmızı ve turuncu ışının, ışınlar kesişse bile aynı nesneden gelmesi olası değildir. Kameraların baktıklarından en az (1 metre) uzakta olduğunu varsayıyoruz.
- C-yeşili ve A-mavi ışınları çok yakına gelir, bu nedenle aynı nesneye bakmaları olasıdır.
- B-turuncu, B-mavi için aynı, çünkü bir kamerayı paylaşıyorlar ve açısal mesafe çok yakın.
Amaç Aynı nesneye bakabilecek ışınlar arasında küçük bir mesafe ve göremeyenler için büyük bir mesafe veren bir mesafe fonksiyonu tasarlamak.
Böylece, ilk deneme, ışınlar arasındaki Öklid uzayında mesafeyi seçmektir: $d(r_1,r_2) = min_ <(p_1,p_2)in (r_1,r_2)>dist(p_1,p_2)$
Bunun bir sorunu var: aynı kameradan gelen iki ışının uzaklığı 0, bu da istenmeyen bir durum.
İkinci bir seçenek, küçültmeyi kameradan en az bir metre uzaktaki noktalarla sınırlamaktır. Ancak yine de üçgen eşitsizliği ile ilgili bir sorunumuz var: Herhangi bir A,B ışını çifti için her ikisini de kesen başka bir C ışını (aslında çok sayıda) bulabiliriz, böylece: $d(A,C) = d(B,C) = 0 $ sahip olduğumuz üçgen eşitsizliği kullanarak: $d(A,B) leq d(A,C)+d(B,C) = 0 Rightarrow d(A,B) = 0$ ve her şey 0 mesafesinde.
Bunu düzeltmenin veya aynı nesneden gelen iki piksel fikrini yakalayan bir mesafe işlevi oluşturmanın herhangi bir yolu var mı?
Coğrafi konum ve oylama: İngiltere'deki 2010 Birleşik Krallık genel seçimlerinde aday-seçmen mesafesinin parti seçimi üzerindeki etkileri ☆
Aday ve seçmen arasındaki coğrafi mesafenin Birleşik Krallık'ta oy verme olasılığı üzerindeki etkisi esasen test edilmemiştir. Seçim bölgesi temsilcilerinin seçimlerde yerel halkın desteği için yarıştığı sistemlerde, seçmene daha yakın yaşayan adayların, diğer şartlar eşit olmak üzere, o bireyin desteğini alma olasılığının daha yüksek olması beklenir. Bu belgede, 2010 İngiliz Genel Seçimlerinden ve İngiliz Seçim Anketinden seçmen verileri (özellikle, anket adresi verileri bildirimi) ile Ordnance Survey ve Royal Mail'den alınan coğrafi verilerle birlikte bu kavramın ilk testini sunuyoruz. seçmenlerin aday seçiminde aday mesafesinin önemli olduğu hipotezi. Koşullu bir logit modeli kullanarak, İngiliz seçim bölgelerinde seçmenler ve üç ana partiden (Muhafazakar, İşçi ve Liberal Demokrat) adaylar arasındaki mesafenin, parti hissi ve görev avantajı gibi güçlü oy tercihi belirleyicileri kontrol edildiğinde bile önemli olduğunu bulduk. .
Öne Çıkanlar
► İngiltere'de ana akım parti oylarının koşullu logit modelini geliştirir. ► Seçim bölgesi, coğrafi ve anket verilerini birleştirir. ► Birleşik Krallık'ta aday ile seçmen arasındaki mesafenin oy verme üzerindeki etkisini test eder. ► Görev, parti hissi ve sosyo-ekonomik mesafe için kontroller. ► Seçmenler ve adaylar arasındaki mekansal mesafe önemlidir.
Çoklu çizgiler arasındaki küçük mesafeyi nasıl bulabilirim? - Coğrafi Bilgi Sistemleri
Sayfanın son güncellenme tarihi 30 Ekim 2019 @ 03:56
Hidroelektrik Bilgi
-->
DİKKAT: Birçok kişi, bu hidroelektrik türbinlerden birini elektrik motorlu bir pompa ile çalışan bir su sistemine kurarak elektrik üretmenin mümkün olup olmadığını soruyor. Cevap neredeyse her zaman NUMARA. Bunun nedeni genellikle türbinin neden olduğu kısıtlamanın pompanın daha fazla çalışmasına ve türbinin üretebileceğinden çok daha fazla elektrik tüketmesine neden olmasıdır. Diğer bir yaygın neden, türbin sistemi maliyetinin, üretilen küçük miktardaki elektriğin değerinden çok daha yüksek olması ve geri ödeme süresinin onlarca yıl veya daha uzun olmasıdır. These hydroelectric systems are suited best for sites with naturally flowing streams that fall down a hillside.
Micro-Hydroelectric Power
We offer a variety of small hydroelectric generators, both AC and DC output. The DC generators are designed to be 12, 24 or 48 volt battery chargers, operating from a relatively small volume of water. They charge batteries 24 hours a day and the power can be drawn from the battery as needed, As little as 100 gallons per minute (GPM) falling 10 feet through a pipe, or 5 gallons per minute falling 200 feet through a pipe, can supply enough power to operate lighting and small appliances a small cabin or household. In areas where there is a long rainy season and a mountain stream that can be used, a small hydro system can work well with solar modules, both charging the same battery. When it is rainy and the solar modules are putting out less power, the hydroelectric system wilt be at its peak. Our small AC hydroelectric units use induction generators and are designed to operate isolated from the grid.
By contrast, larger typical AC power hydroelectric systems, designed to deliver ready-to-use 120/240 VAC power, are not practical for most people because they need a constant water supply large enough to supply the peak power output that will be required, usually a minimum of several thousand watts, requiring hundreds or even thousands of gallons per minute, depending upon the pressure available. Besides requiring large amounts of water, these turbines require large pipe diameters and expensive regulating systems that can maintain proper frequency and voltage at all times. If you believe you have a site suitable for a larger AC hydroelectric system like this, use the output calculator immediately below and then go to our Large Hydroelectric Generator page.
How much power can you generate?
The amount of power available depends on the dynamic head, the amount of water flow and the efficiency of the turbine/generator combination. To get an idea about available power in watts, multiply the head in feet, times flow in GPM, times 0.18 times efficiency. The combined efficiency of the turbine and generator ranges from 40% to 80%, with higher efficiency at higher heads and for larger generators. To get a rough idea, use 0.50 (representing 50%) as a multiplier for efficiency. Here are example computations using the minimum parameters mentioned above.
10 ft x 100 gpm x 0.18 x 0.50 eff = 90 watts
200 ft x 5 gpm x 0.18 x 0.50 eff = 90 watts
Or simply use the calculator below to estimate power and energy output using these formulas. Enter the pressure, flow and supply pipe length and press the "Calculate Output" button to display results.
Note, to run this calculator JavaScripts must be enabled on your browser.
For a graph of typical values using the above formula click the thumbnail image below:
A hydroelectric turbine operates from the pressure at the bottom end of a pipeline. This pressure, usually measured in pounds per square inch (PSI), is directly related to the head, or vertical distance from where the water goes into the pipe at the top of the pipeline, to the turbine located at the bottom of the pipeline. The pressure at the lowest point of a pipeline is equal to 0.433 times the vertical distance in feet, called head. Pressure is important because it is a determining factor in how much power is available and what type of pipe is required. Polyethylene pipe can be used for pressures up to 100 PSI, PVC pipe is available with pressure ratings from 160 to 350 PSI and steel pipe can withstand 1000 PSI or more. Check with your local plumbing supplier for pipe ratings.
Pipe diameter is very important. All pipelines will cause the water flowing in them to lose some energy due to friction. The pipe must be large enough for the maximum quantity of water it will carry. The pressure at the bottom of a pipeline when water is not flowing is called static pressure. When water is flowing through the outlet or nozzle of the hydroelectric turbine, the pressure at the outlet is the dynamic pressure or running head. See graph below for pipe losses.
If you install a gate valve on the pipeline just above the turbine and a pressure gauge on a "T" fitting just above the gate valve, you will read the static pressure on the gauge when the valve is closed and the dynamic pressure when the valve is opened. The maximum power that can be delivered by a pipeline will occur when the dynamic pressure is approximately 2/3 of the static pressure. The actual flow rate of the water in a hydroelectric system is determined by the diameter of the nozzle. We will supply a turbine with the proper size nozzle for your site, depending on the head, flow, length and diameter of the pipe.
The power examples above can be adjusted for this pressure drop by subtracting it from the head. If 3 inch pipe is used for the 100 gpm example and 1 inch pipe is used in the 5 gpm example, and the pipes are 200 feet long, we have:
(10 ft - 3 ft x 2) x 100 gpm x 0.18 x 0.50 eff = 36 watts
(200 ft - 2.6 ft x 2) x 5 gpm x 0.18 x 0.50 eff = 88 watts
It is apparent from these examples that pipe losses can be significant in high flow rate designs.
We carry hydroelectric generators made by several companies. Use the descriptions in our online catalog to help determine which turbine will work better for your site and power requirements. We also offer larger turbines rated up to 1 MW and more.
Power output of a hydroelectric generator is determined by the pressure of the water at the nozzle and the amount of water flowing out of the nozzle. The larger the nozzle, the greater the flow will be. The nozzle must also be sized small enough to keep your pipeline full and keep the speed of the water in the pipe below 5 feet per second.
The nozzle selection chart below shows water flow through various size nozzles at given pressures. Use this chart to determine what size nozzle and how many nozzles you need to accommodate the flow of water you have and to deliver the amount of power you need.
If you have good mechanical ability you can assemble your own small hydroelectric system. The runner is the most difficult part to make, but you can buy one from us, make your own housing and get a generator locally.
A pressure gauge in the pipe feeding your turbine, installed before the shutoff valve, can help you check proper operation and diagnose problems. When the valve is shut off the gauge will read the static pressure in pounds per square inch or psi (head in feet x 0.433). When the valve is turned on the gauge will read a lower pressure. The difference between these two pressures represents your loss due to friction in the pipe. The greater the flow, the greater your loss will be.
To determine the feasibility of your stream or pond for producing electricity you must estimate the head pressure (elevation drop) and available flow.
The Head measurement can be performed using several techniques. A garden hose can be routed from the upper end of the stream at the prospective intake location down to the lower elevation where you might locate the turbine. Allow the stream to fill the hose until water flows out of the lower end. Then raise the lower end until the water just stops spilling out of the hose. Measure the height between the end of the hose down to the planned location of the turbine. This measurement in feet is the static head. Or attach a pressure gauge to the end of the hose to measure the pressure directly. If the distance or height is too great to measure using a single section of hose, join several sections together. Or, make several intermediate measurements using this technique and add the heads together.
Alternative methods include use of a surveyor's transit, or a carpenter's level and measuring stick, an altimeter, or the gps on some smart phones.
Flow can be measured by channeling the water into a pipe using a temporary dam to fill a container of known volume. Divide the container volume in gallons by the time to fill in minutes to get gallons per minute (gpm).
A more versatile method is to use a weir. Cut a rectangular opening in one edge of a board or piece of sheet metal. Then set this in the stream to act like a dam with the water flowing through the opening. Measure the depth of the water flowing through the rectangle and the width of the rectangle.
Note that because the surface of the stream as it approaches the weir may fall as the water accelerates toward the opening be sure to measure the depth at least 1-4 feet behind (up stream) of the weir. See diagram below.
Using this measurement go to the chart below and read the value in gpm of the flow through a 1" width of the rectangle. Multiply by the total width to get total flow.
Many states offer financial incentives for installing alternative energy systems. Some of these may apply to hydroelectric systems. Click here to review your state incentives.
If you think you have a suitable site, email us and we will help you choose the best unit for your situation. Determine the following information about your site before you contact us:
1. Head - The total vertical elevation from the place where the water enters the pipe to the point where the turbine will be located.
2. Flow - The number of gallons per minute that are available.
3. Distance - The length of pipe that will be necessary to carry the water from the pickup to the turbine. If the pipe is already installed, what is the type and diameter?
4. Location - Distance from turbine to batteries.
There have been a number of federal and state studies done to assess the available potential sites for small hydroelectric generators.
|Click to View Information||Tanım|
|Low hear/low power water energy sites in the conterminous United States - Figure 12 from Water Energy Resources of the United States with Emphasis on Low Head/Low Power Resources (below)|


Select a state to view the report.
| State Resource Assessment Reports |
The resource assessment has been completed for 49 states (no report was generated for Delaware because of scarce resources). The completed work has identified 5,677 sites in the United States with undeveloped capacity of about 30,000 MW.
You may view an individual state report by clicking on the United States map below. Some paper versions of these reports had photos which are not included in these online versions.
The appendices are in text format and are described below.
Appendix A summarizes the hydropower capacity for the state
Appendix B lists the hydropower capacity alphabetically by River Basin, with the stream name/plant name arranged alphabetically under each river basin
Appendix C lists these sites numerically by FERC number
Appendix D provides a page on each site, listing all the environmental factors, KW capacity, location, owner's name, etc. and is organized by FERC number
Please note that these reports describe sites that are generally of larger power potential the we sell. But these are valuable for determining what areas of each state will also have smaller sites.


Main Report
| Water Energy Resources of the United States with Emphasis on Low Head/Low Power Resources - Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, 2004. |
Analytical assessments of the water energy resources in the 20 hydrologic regions of the United States were performed using state-of-the-art digital elevation models and geographic information system tools. The principal focus of the study was on low head (less than 30 ft)/low power (less than 1 MW) resources in each region. The assessments were made by estimating the power potential of all the stream segments in a region, which averaged 2 miles in length. These calculations were performed using hydrography and hydraulic heads that were obtained from the U.S. Geological Survey s Elevation Derivatives for National Applications dataset and stream flow predictions from a regression equation or equations developed specifically for the region. Stream segments excluded from development and developed hydropower were accounted for to produce an estimate of total available power potential. The total available power potential was subdivided into high power (1 MW or more), high head (30 ft or more)/low power, and low head/low power total potentials. The low head/low power potential was further divided to obtain the fractions of this potential corresponding to the operating envelopes of three classes of hydropower technologies: conventional turbines, unconventional systems, and microhydro (less than 100 kW). Summing information for all the regions provided total power potential in various power classes for the entire United States. Distribution maps show the location and concentrations of the various classes of low power potential. No aspect of the feasibility of developing these potential resources was evaluated. Results for each of the 20 hydrologic regions are presented in Appendix A, and similar presentations for each of the 50 states are made in Appendix B. http://hydropower.inel.gov/resourceassessment/
| Virtual Hydropower Prospector |
This geographic information system (GIS) tool was designed to assist you in locating and assessing natural stream water energy resources in the United States. The first step in using this tool is to select one of the 20 hydrologic regions using the Region Selector. Each region selected will open a new map window for that region.
VHP uses popup windows. It will not operate properly if window popup is disabled. Select the Popup Enabling button for instructions on how to enable window popup.
VHP displays the locations of U.S. natural stream water energy resources and their gross power potential as determined by an analytical process. It also shows you the locations of feasible potential hydropower projects which have been determined using a set of feasibility criteria. For these potential projects, a more realistic power potential has been estimated using realistic development criteria. Context features such as cities, roads, power infrastructure, land use, etc. can be displayed to assist you in performing preliminary site assessments. VHP uses data sources not requiring a license for public display. A list of data sources is accessible by selecting the Data Sources button.
The location of features and the associated attribute information are for indication only. Actual on-site locations, measurements, and evaluations must be undertaken to verify information presented by VHP and assess a site s feasibility for development.
This information was obtained primarily from the state of Oregon web site at the link below. Some of it may not apply to small micro hydroelectric projects in your state and regulations may be completely different for regions outside the USA.
http://www.oregon.gov/ENERGY/RENEW/Hydro/Hydro_index.shtml
Access to water and the use, control and diversion of water flows is subject to federal and state regulation. Other regulations apply to any physical alteration of a stream channel or bank that may effect water quality or wildlife habitat. This is true regardless of whether or not the stream is on private property. If your project will have minimal physical impact, and you are not planning to sell power to a utility, there is a good chance that the legal process will not be too complex.
There are many local, state, and federal regulations that govern, or will effect, the construction and operation of a hydroelectric power plant. The larger the system, the more complicated, drawn out, and expensive the permitting and approval process will be. Penalties for not having the permits or necessary approvals can be severe. You will not escape the consequences by pleading ignorance. Although the legal process may seem burdensome, the intention of the laws is to protect all users of the resource, including the plant, fish, and animal communities that utilize the water.
When planning a hydroelectric system, your first point of contact should be the county engineer. He or she will be the most informed about what restrictions govern the development and/or control of water resources in your area.
The two primary federal agencies that you will need to deal with are the Federal Energy Regulatory Commission (FERC) and the U.S. Army Corps of Engineers. Try contacting the nearest office to you to see if they will assist you both may be listed in the U.S. government section of your phone book.
FERC is responsible for licensing all non-federal government hydroelectric projects under its jurisdiction. A hydroelectric project is within the jurisdiction of FERC if any of the following conditions apply: the project is on a navigable waterway the project will affect interstate commerce (i.e., if the system is to be connected to a regional electric transmission grid) the project uses federal land or the project will use surplus water or waterpower from a federal dam. You will need to consult with FERC in order to determine whether or not your project falls under FERC s jurisdiction. If it does, then you will need to apply for a license or exemption from FERC. The FERC application process will require contacting and consulting other federal, state and local government agencies, and providing evidence that you have done so.
If your project involves a discharge of dredge or fill material into a watercourse or wetland, you may also need a permit from the Army Corps of Engineers. Your local district office of the Corps should help determine if you will need a permit.
You will also need to determine whether, and to what extent, you can divert water from the stream channel, and what restrictions apply to construction and operation of the system.
In Oregon, the Water Resources Department regulates water rights. You may need a separate water right to produce power, even if you already have a water right for any other use. You should consult with the state Department of Fish and Wildlife in determining the ultimate design and operation of your system.
Other federal government agencies that may require permits include: the U.S. Fish and Wildlife Service the Federal Aviation Administration (if a power line will be constructed near an airport) and the U.S. Forest Service or Bureau of Land Management, if the project will use land administered by these agencies.
Bunu not et Micro hydroelectric generators are not currently UL Listed. If your installation will be inspected make sure this is acceptable before ordering.