在不接触 R 中的线的情况下查找多边形内两点之间的距离

Question

我正在测量不规则形状的多边形内的点之间的距离。使用 dist 函数，距离是在一条直线上测量的，有时会穿过多边形的线（边界）。

有没有一种方法可以在不使用 R 接触点的情况下找到短路“路径”？ 我正在添加一个图像作为例子，我目前正在测量点之间的距离（蓝线）但它横跨多边形。如何计算黄线？

谢谢！

编辑： 这是一些创建多边形和两点的代码：

library(sf)  # 

mypolygon = data.frame(x = c(-5,-5, 5, 5,3,-3,4, -5),  
                       y = c(-5,5,5,-5,0,0,-4, -5))



p1 = st_as_sf(mypolygon, coords = c("x", "y"));  # create a polygon object
p3 = summarise(p1, do_union = FALSE);     # combines the points into one vector
p4 = st_cast(p3, "LINESTRING");           # makes a line of the points
plot(p4)
point<-data.frame(x = c(2,4.8),  ## added a return point
                   y = c(-4,-4))
points(point,pch=19,cex=2)

结果如下：

Answer 1

使用您的多边形数据，通过添加“ID”并使用

library(sfheaders)

来简化从 data.frame 创建

sf

对象，因为我没有正确地计算出

summarise(

，我暂时在想以下可能是适合您情况的工作流程（仍在翻阅

sfnetworks

文档，因此将进一步编辑）：

library(sf)
library(sfheaders)
library(sfnetworks)

mypolygon_df = data.frame(x = c(-5,-5, 5, 5,3,-3,4, -5),  
                       y = c(-5,5,5,-5,0,0,-4, -5), L1 = c(1,1,1,1,1,1,1,1))
mypolygon_sf = sfheaders::sf_polygon(
obj = mypolygon_df, 
x = 'x',
y = 'y',
polygon_id = 'L1')

诀窍是让

mypolygon_sf

内的网格足够小，足以填充空间，同时排除“不是路径/不要在这里游泳”区域。实验导致

n = c(150, 150)

，它可能更大，比如 c(125,125)，但是

n = c(100, 100)

产生的多边形太大而无法填充到螃蟹的狭窄爪中，因此

point

在多边形内。太大的多边形也会在入口处形成一个“陆桥”，这会导致与欧几里得距离等价。

n150 = c(150,150)
mypoly_hex_150 = st_make_grid(
mypolygon_sf,
cellsize = c(diff(st_bbox(mypolygon_sf)[c(1,3)]), diff(st_bbox(mypolygon_sf)[c(2,4)]))/n150,
offset = st_bbox(mypolygon_sf)[c('xmin', 'ymin')],
n150,
what = 'polygons',
square = FALSE
)

接下来，我们至少要证明我们可以排除“禁止游泳”区域，尽管通过进一步审查

sfnetworks

文档，这可能会演化为对那些被排除在外的人应用“权重”而不是排除他们，所以他们是'考虑进行最短路径分析。

contains_polysf_hex150 = st_contains_properly(mypolygon_sf, mypoly_hex_150)
plot(st_geometry(mypolygon_sf))
plot(mypoly_hex_150[unlist(contains_polysf_hex150)], col = '#ff000088', add = TRUE)
points(point, pch = 19, col = c('blue', 'red'))

绘图需要很长时间。走到外面，种下 30-40 个球茎，喝点东西，回来查看是否完成。总体而言，想法是用 mypoly_hex_150[unlist(contains_polysf_hex150)] 代替 mypolygon_sf，然后执行图/网络分析。所以，还有更多。