Qual è l'unità dell'attributo di lunghezza ben fatto?


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Sto facendo un calcolo molto semplice della lunghezza di una polilinea usando ben fatto:

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)

Le mie coordinate sono in WGS84. Non riesco a trovare alcuna informazione sull'attributo di lunghezza di Shapely. Qual è l'unità dell'attributo lunghezza? C'è un modo semplice per convertire in km o metri?


Potete fornire le coordinate e la lunghezza per due forme campione?
Vince, il

Risposte:


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Come dice alfaciano in modo formoso, la distanza è la distanza euclidea o lineare tra due punti su un piano e non la distanza del Grande Cerchio tra due punti su una sfera.

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)

Per la distanza del grande cerchio, devi usare gli algoritmi come la legge dei coseni o la formula di Haversine (vedi Perché la legge dei coseni è più preferibile di quella di haversine quando si calcola la distanza tra due punti di latitudine-longitudine? ) O usare il modulo pyproj che esegue calcoli geodetici.

# 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

È possibile testare il risultato nel calcolatore della distanza di latitudine di longitudine

inserisci qui la descrizione dell'immagine


Ottima risposta, Gene! Mille grazie per la tua spiegazione molto dettagliata.
Antonio Falciano,

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Davvero un'ottima risposta. Se non sbaglio c'è un altro pacchetto python chiamato geopyche ha implementato una distanza a grande cerchio e il calcolo della distanza Vincenty.
LarsVegas,

Ecco alcuni dettagli sul calcolo della distanza geodetica con geopy.
Antonio Falciano,

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Sistemi di coordinate

[...] Shapely non supporta le trasformazioni del sistema di coordinate. Tutte le operazioni su due o più funzioni presuppongono che le funzioni esistano sullo stesso piano cartesiano.

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

Essendo shapelycompletamente agnostico in riferimento a SRS, è abbastanza ovvio che l'attributo di lunghezza è espresso nella stessa unità di coordinate della stringa lineare, cioè gradi. Infatti:

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

Invece, se vuoi esprimere la lunghezza in metri, devi trasformare le tue geometrie da WGS84 a un SRS proiettato usando pyproj (o, meglio, eseguire il calcolo della distanza geodetica, vedi la risposta di Gene). In dettaglio, dalla versione 1.2.18 ( shapely.__version__), shapelysupporta le funzioni di trasformazione della geometria ( http://toblerity.org/shapely/shapely.html#module-shapely.ops ) con cui possiamo usarlo insieme pyproj. Ecco un breve esempio:

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(init='EPSG:4326'),
    pyproj.Proj(init='EPSG:32633'))

line2 = transform(project, line1)
print str(line2.length) + " meters"
# 1021.77585965 meters
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