Що таке одиниця атрибута фігурної довжини?


11

Я роблю дуже простий підрахунок довжини полілініки, використовуючи плавно:

from shapely.geometry import LineString
... 
xy_list = [map(float,e) for e in xy_intm]
line = LineString(xy_list)
s = '%s,%s,%s' % (fr,to,line.length)

Мої координати вказані у WGS84. Я, здається, не можу знайти жодної інформації про атрибути довжини форми. Що таке одиниця атрибута довжини? Чи є простий спосіб перетворити на км або метри?


Чи можете ви надати координати та довжину для двох зразків фігур?
Вінс

Відповіді:


13

Як формально говорить альфачіано , відстань - це евклідова відстань або лінійна відстань між двома точками на площині, а не відстань Великого кола між двома точками на кулі.

from shapely.geometry import Point
import math


point1 = Point(50.67,4.62)
point2 = Point(51.67, 4.64)

# Euclidean Distance
def Euclidean_distance(point1,point2):
     return math.sqrt((point2.x()-point1.x())**2 + (point2.y()-point1.y())**2)

print Euclidean_distance(point1,point2)
1.00019998 # distance in degrees (coordinates of the points in degrees)

# with Shapely
print point1.distance(point2)
1.0001999800039989 #distance in degrees (coordinates of the points in degrees)

Для відстані великого кола вам потрібно використовувати алгоритми як закон косинусів або формулу Гаверсіна (подивіться, чому закон косинусів є більш кращим, ніж гаверсин при обчисленні відстані між двома точками широти-довготи? ) Або використовувати модуль pyproj, який виконує геодезичні розрахунки.

# law of cosines
distance = math.acos(math.sin(math.radians(point1.y))*math.sin(math.radians(point2.y))+math.cos(math.radians(point1.y))*math.cos(math.radians(point2.y))*math.cos(math.radians(point2.x)-math.radians(point1.x)))*6371
print "{0:8.4f}".format(distance)
110.8544 # in km
# Haversine formula
dLat = math.radians(point2.y) - math.radians(point1.y)
dLon = math.radians(point2.x) - math.radians(point1.x)
a = math.sin(dLat/2) * math.sin(dLat/2) + math.cos(math.radians(point1.y)) * math.cos(math.radians(point2.y)) * math.sin(dLon/2) * math.sin(dLon/2)
distance = 6371 * 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1-a))
print "{0:8.4f}".format(distance)distance
110.8544 #in km

# with pyproj
import pyproj
geod = pyproj.Geod(ellps='WGS84')
angle1,angle2,distance = geod.inv(point1.x, point1.y, point2.x, point2.y)
print "{0:8.4f}".format(distance/1000)
110.9807 #in km

Ви можете перевірити результат за допомогою калькулятора відстані на широту широти

введіть тут опис зображення


Чудова відповідь, Джин! Велике спасибі за ваше дуже детальне пояснення.
Антоніо Фальчіано

1
Справді, чудова відповідь. Якщо я не помиляюся, існує ще один пакет пітонів, який називається geopyвеличиною відстані у коло та обчисленням відстані Вінсенті.
LarsVegas

Ось кілька деталей про геодезичний розрахунок відстані geopy.
Антоніо Фальчіано

13

Координатні системи

[...] Shapely не підтримує перетворень системи координат. Усі операції з двома або більше ознаками передбачають, що функції існують в одній декартовій площині.

Джерело: http://toblerity.org/shapely/manual.html#coordinate-systems

Будучи shapelyповністю агностичним щодо посилання на SRS, цілком очевидно, що атрибут довжини виражається в одній і тій же одиниці координат вашої рядкової лінії, тобто градусах. Фактично:

>>> from shapely.geometry import LineString
>>> line = LineString([(0, 0), (1, 1)])
>>> line.length
1.4142135623730951

Натомість, якщо ви хочете виразити довжину в метрах, вам доведеться перетворити геометрії з WGS84 в проектований SRS за допомогою pyproj (або, краще, виконати обчислення геодезичної відстані, див. Відповідь Гена). Детально, оскільки версія 1.2.18 ( shapely.__version__) shapelyпідтримує функції перетворення геометрії ( http://toblerity.org/shapely/shapely.html#module-shapely.ops ), якими ми можемо користуватися разом із ними pyproj. Ось короткий приклад:

from shapely.geometry import LineString
from shapely.ops import transform
from functools import partial
import pyproj

line1 = LineString([(15.799406, 40.636069), (15.810173,40.640246)])
print(str(line1.length) + " degrees")
# 0.0115488362184 degrees

# Geometry transform function based on pyproj.transform
project = partial(
    pyproj.transform,
    pyproj.Proj('EPSG:4326'),
    pyproj.Proj('EPSG:32633'))

line2 = transform(project, line1)
print(str(line2.length) + " meters")
# 1021.77585965 meters
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.