r - 如何找到沿线的路径,直到它首先与多边形相交?
问题描述
我有一条路径作为与多边形相交的一系列有序点。我想在第一个多边形交点之前提取线的一部分。
我试图通过计算与多边形的差异来分割路径,但这条线也在其自相交处被分割(参见示例)。我需要从一开始一直提取路径的全部部分,直到它首先与多边形相交(示例中为蓝色正方形)。
# A wonky line that intersects itself
l = sf::st_linestring(cbind(cos((0:100) * pi / 50), sin((0:100) * pi / 15 )))
# A polygon that intersects the line
p = sf::st_polygon(list(cbind(c(-.3, -.3, -.2, -.2, -.3), c(-.3, -.2, -.2, -.3, -.3))))
# Visualisation of the problem
plot(l)
plot(p, add = TRUE, col = "blue")
# Taking the first fragment of the difference does not work as the path intersects and divides itself
d = sf::st_difference(l, p)
plot(sf::st_linestring(d[[1]]), add = TRUE, col = "red")
在示例中,路径由所有交叉点(甚至在其自身)分割,因此路径的第一部分不会一直延伸到多边形。我怀疑 sf 包中有一个专门用于我的目的的功能 - 但我还没有找到它。
解决方案
自相交的线串不是“简单的”(请参阅 参考资料st_is_simple(l)
),即使它是“有效的”(请参阅参考资料st_is_valid(l)
),sf
这里提供了一个简单的功能。我们需要做的是使用简单的 LINESTRING 并重建更长的线特征......
首先将摆动线与多边形进行比较 -d
然后是多线串:
> d = st_difference(l,p)
如果我们将其转换为 ansfc
然后将其转换为 LINESTRING,我们将获得单独的 LINESTRING 几何形状中的零件:
> dl = st_cast(st_sfc(d),"LINESTRING")
其中有 8 个:
> length(dl)
[1] 8
所以从第一个开始,在我们到达多边形之前我们需要跟随多少?让我们得到线段与多边形的交点——这是一个稀疏列表——如果没有交点,元素的长度为 0,如果有交点,则长度大于 0:
> sint = st_intersects(dl,p)
该列表的第一个不为零的元素是命中多边形的第一行字符串:
> min(which(lengths(sint)>0))
[1] 3
这意味着我们到多边形的线是前三个线串:
> dl[1:3]
Geometry set for 3 features
geometry type: LINESTRING
dimension: XY
bbox: xmin: -0.220294 ymin: -0.9945219 xmax: 1 ymax: 0.9945219
epsg (SRID): NA
proj4string: NA
LINESTRING (1 0, 0.9980267 0.2079117, 0.9921147...
LINESTRING (0.9510565 0.8660254, 0.9297765 0.95...
LINESTRING (0.309017 -0.8660254, 0.309017 -0.86...
您可以将它们合并为一个特征并绘制:
> plot(l)
> plot(p,add=TRUE,col="red")
> topoly = st_union(dl[1:3])
> plot(topoly, add=TRUE, lwd=3)
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