R代码，用于评估两个（lat，lon）点之间的视距（LOS）

Question

我无法确定如何在R代码中计算两个（lat，lon）点之间的视距（LOS）。任何关于如何处理这个问题的建议将不胜感激。我想使用R包 - 栅格 - 来读取地形高程数据。似乎可以利用spgrass包（基于http://grass.osgeo.org/grass70/manuals/r.viewshed.html），但我想避免加载GIS。谢谢。

Answer 1

如果您只是想知道A点是否可以看到B点，那么从连接A到B的线上采样大量高程以形成地形轮廓，然后查看A到B的直线是否与形成的多边形相交通过该配置文件。如果没有，则A可以看到B.编码非常简单。相反，您可以沿着从A到B的直线对多个点进行采样，看看它们中是否有任何高度低于地形高程。

如果你有大量的点要计算，或者你的栅格非常详细，或者你想计算一个点可见的整个区域，那么可能需要一段时间才能运行。

此外，除非您的数据位于地球的大部分区域，否则请转换为常规公制网格（例如UTM区域）并假设平坦的地球。

我不知道任何现有的软件包具有此功能，但使用GRASS确实不是那么麻烦。

以下是一些使用raster和plyr的代码：

cansee <- function(r, xy1, xy2, h1=0, h2=0){
### can xy1 see xy2 on DEM r?
### r is a DEM in same x,y, z units
### xy1 and xy2 are 2-length vectors of x,y coords
### h1 and h2 are extra height offsets
###  (eg top of mast, observer on a ladder etc)
    xyz = rasterprofile(r, xy1, xy2)
    np = nrow(xyz)-1
    h1 = xyz$z[1] + h1
    h2 = xyz$z[np] + h2
    hpath = h1 + (0:np)*(h2-h1)/np
    return(!any(hpath < xyz$z))
}

viewTo <- function(r, xy, xy2, h1=0, h2=0, progress="none"){
    ## xy2 is a matrix of x,y coords (not a data frame)
    require(plyr)
    aaply(xy2, 1, function(d){cansee(r,xy,d,h1,h2)}, .progress=progress)
}

rasterprofile <- function(r, xy1, xy2){
### sample a raster along a straight line between two points
### try to match the sampling size to the raster resolution
    dx = sqrt( (xy1[1]-xy2[1])^2 + (xy1[2]-xy2[2])^2 )
    nsteps = 1 + round(dx/ min(res(r)))
    xc = xy1[1] + (0:nsteps) * (xy2[1]-xy1[1])/nsteps
    yc = xy1[2] + (0:nsteps) * (xy2[2]-xy1[2])/nsteps
    data.frame(x=xc, y=yc, z=r[cellFromXY(r,cbind(xc,yc))])
}

希望相当不言自明，但可能需要一些真实的文档。我用它制作了这个：

这是一个50米高的人可以在红点看到2米高的塔的地图。是的，当我运行它时，我得到了那些数字错误。在我4岁的电脑上跑了大约20分钟。我怀疑GRASS几乎可以立即做到这一点并且更正确。