预测避免陆地

Question

我正在开发一个必须实现以下功能的项目。

1. 预测船舶（在海上环境中）到未来时间的位置（可以使用卡尔曼滤波器，IMM滤波器和其他一些算法完成）。 船舶可以是世界上任何一个地方。
2. 预测期间避免大陆
3. 沿海岸线的最短路径

我完全完成了第一部分的预测而不考虑海岸线信息。我有 功能2和3的问题。

功能2中的问题 有时，您预测的位置可能落入陆地区域，这是完全不可接受的。 我正在使用以下沿海地区的shp文件http://openstreetmapdata.com/data/coastlines 此文件已转换世界海岸线数据的XY值。 我已将此shp文件加载到postgreSQL中，并使用postgis从数据库中读取它。

所以我的想法是遍历所有多边形（基于多边形定义的海岸线）并检查连接当前位置和预测位置的线 穿过多边形。如果它穿过，那意味着我们必须首先找到船只拦截海岸线的地方。 因此，如果我按照这种方法遍历所有多边形，那么它将永远需要时间。 （它有大约62000个多边形，每个多边形都有1000个 点）。那有什么建议吗？我想最初将世界地图划分为层次区域（1级：10个多边形，2级：每个多边形内部有10个多边形）。 但我不确定如何将上面的shp文件划分为我需要的多边形水平。 或者postgis的任何功能都有用吗？或为此目的的任何其他图书馆。我相信这种功能应该已经可用。但我不能 能够把它弄清楚。

功能3
从现在开始我们知道船首先拦截海岸线的位置，我们可以使用我们知道的最短路径算法沿着海岸线预测它 目的地信息。但要做到这一点，您需要将上面的海岸线地图划分为网格，以便可以使用最短路径。 那你如何沿着海岸线制作基于此的网格呢？我这边不做图像处理。我现在拥有的是这个shp文件。任何建议表示赞赏。 或者我应该采用一些图像处理方法，并使网格海岸线。若有，请提供一些链接。

Answer 1

首先，PostGIS相当快，并且使用适当的索引，只要保持多边形相当小，就应该能够通过良好的索引和重叠的操作符支持来弥补它们的数量（重叠的多边形可以使用GIST和GIN索引，后者在读取时表现优于前者，对写入表现更差。

全球62000个多边形都不算什么。当你需要检查超过几千个边界框与你的线重叠时回写....

对于第三个问题，你是朝着一个方向，对吗？我想知道编写一个tangent(point, vector, polygon)函数有多难，它会沿着某个向量返回一个多边形的最接近的切线（一个向量可以用(point, point)元组表示）。如果您要将其与KNN搜索相结合，您应该能够使用WITH RECURSIVE查询来绘制课程。