计算两岸之间的距离，但不要穿过R海岸线 [英] Calculate distance between 2 lon lats but avoid going through a coastline in R

问题描述

我试图计算海洋中的位置和陆地上的点之间的最近距离，但不通过海岸线。最终，我想创建一个到陆地特征地图的距离。
例如：
例如http：/ /modata.ceoe.udel.edu/dev/mcimino/ex_data/distmap.png 。
此地图使用rdist.earth创建，是一条直线距离。因此它并不总是正确的，因为它没有考虑到海岸线的曲率。

pre code $ c -matrix（coast_lonlat [，1]，332,316，byrow = T）
image（1 ：316,1：332，t（c））

min_dist2_feature< -NULL
for（q in 1：nrow（coast_lonlat））{
diff_lonlat < - rdist。 （矩阵（coast_lonlat [q，2：3]，1,2），as.matrix（feature [，1：2]），miles = F）
min_dist2_feature <-c（min_dist2_feature，min（diff_lonlat， na.rm = T））
}

distmat < - 矩阵（min_dist2_feature，316,332）
图像（1：316,1：332，distmat）

这是我的 coastline and 地物特征数据。

有人有任何建议吗？谢谢

解决方案

尚未完全检查错误，但它可能会让您开始。我认为你需要从不使用区域设置为NA的栅格开始。

 库（栅格）
库（gdistance）
库（maptools）
库（ rgdal）
 
＃我在antarctica上找到的投影
 antcrs<  -  crs（+ proj = stere + lat_0 = -90 + lat_ts = -71 + datum = WGS84）
 
＃为您的特性设置投影
＃function'project'来自rgdal包
 antfeat<  -  project（feature，crs（antcrs，asText = TRUE））
 
＃制作一个类似于你的
＃的栅格，所有的土地都有NA值
＃如果你有它，使用你自己的shapefile或栅格
＃wrld_simpl数据集是从maptools包
 data（wrld_simpl）
 world < -  wrld_simpl 
 ant < -  world [world $ LAT < （a，b，c）（antshp -60，bb，b， ）
范围（ras）< - 范围（antshp）
＃rasterize将海洋设置为NA，因此我们将其反转为
＃并将水设置为1
＃land因为它是不NA 
 antmask<  - 光栅化（antshp，ras）
 antras<  -  is.na（antmask）
 
＃原来是I将土地发送到不适用
＃但这似乎使您的一些功能看不见
＃，因此在999土地（即所有零为零）
＃变得非常昂贵不可能
 antras [antras == 0]<  -  999 
＃每个单元格antras现在的值为零或999，没有其他任何
 
＃创建Transition对象光栅
＃这个计算花费了一点时间
 tr < -  transition（antras，function（x）1 / mean（x），8）
 tr = geoCorrection（tr，scl = FALSE）
 
＃不包括土地的距离矩阵
＃只是选择一些功能来证明它的工作原理
 sel_feat < -  head（antfeat，3）
 A < -  accCost（tr，sel_feat）
 
＃now A仍显示昂贵的陆地
＃我们掩盖它仅适用于海上旅行
 A < - 掩码（A，antmask，inverse = TRUE）
 plot（A）
 points（sel_feat）
  

似乎有效，因为左边的海洋比右边的海洋有更高的值，同样当你进入罗斯海时也是如此。

I am trying to calculate the closest distance between locations in the ocean and points on land but not going through a coastline. Ultimately, I want to create a distance to land-features map. For example: For example http://modata.ceoe.udel.edu/dev/mcimino/ex_data/distmap.png. This map was created using rdist.earth and is a straight line distance. Therefore it is not always correct because it not taking into account the curvatures of the coastline.

c<-matrix(coast_lonlat[,1], 332, 316, byrow=T)
image(1:316, 1:332, t(c))

min_dist2_feature<-NULL
for(q in 1:nrow(coast_lonlat)){
diff_lonlat <- rdist.earth(matrix(coast_lonlat[q,2:3],1,2),as.matrix(feature[,1:2]), miles = F)
min_dist2_feature<-c(min_dist2_feature, min(diff_lonlat,na.rm=T))
}

distmat <- matrix( min_dist2_feature, 316, 332)
image(1:316, 1:332, distmat)

Here is my coastline and land feature data.

Does anyone have any suggestions? Thanks

解决方案

Not fully errorchecked yet but it may get you started. Rather than coastlines, I think you need to start with a raster whose the no-go areas are set to NA.

library(raster)
library(gdistance)
library(maptools)
library(rgdal)

# a projection I found for antarctica
antcrs <- crs("+proj=stere +lat_0=-90 +lat_ts=-71 +datum=WGS84")

# set projection for your features
# function 'project' is from the rgdal package
antfeat <- project(feature, crs(antcrs, asText=TRUE))

# make a raster similar to yours 
# with all land having "NA" value
# use your own shapefile or raster if you have it
# the wrld_simpl data set is from maptools package
data(wrld_simpl)
world <- wrld_simpl
ant <- world[world$LAT < -60, ]
antshp <- spTransform(ant, antcrs)
ras <- raster(nrow=300, ncol=300)
crs(ras) <- crs(antshp)
extent(ras) <- extent(antshp)
# rasterize will set ocean to NA so we just inverse it
# and set water to "1"
# land is equal to zero because it is "NOT" NA
antmask <- rasterize(antshp, ras)
antras <- is.na(antmask)

# originally I sent land to "NA"
# but that seemed to make some of your features not visible
# so at 999 land (ie everything that was zero)
# becomes very expensive to cross but not "impossible" 
antras[antras==0] <- 999
# each cell antras now has value of zero or 999, nothing else

# create a Transition object from the raster
# this calculation took a bit of time
tr <- transition(antras, function(x) 1/mean(x), 8)
tr = geoCorrection(tr, scl=FALSE)

# distance matrix excluding the land    
# just pick a few features to prove it works
sel_feat <- head(antfeat, 3)
A <- accCost(tr, sel_feat)

# now A still shows the expensive travel over land
# so we mask it out for sea travel only
A <- mask(A, antmask, inverse=TRUE)
plot(A)
points(sel_feat)

Seems to be working because the left side ocean has higher values than the right side ocean, and likewise as you go down into the Ross Sea.

这篇关于计算两岸之间的距离，但不要穿过R海岸线的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！