सर्कल की शुरुआत और अंत का पता लगाने के लिए एल्गोरिदम की तलाश है?


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मुझे एक निश्चित अंतराल में जीपीएस फिक्स के रूप में ग्लाइडर पायलटों से बहुत सारे फ्लाइट डेटा मिले हैं। मैं उड़ान पथ का विश्लेषण करना चाहता हूं और जब वह थर्मल खोजता है तो ग्लाइडर पायलट the परिक्रमा ’के आरंभ और अंत का पता लगाएगा।

आदर्श रूप से, एक एल्गोरिथ्म मुझे लाइन पर एक शुरुआत और एक अंतिम बिंदु देगा, एक "सर्कल" को परिभाषित करता है। इन बिंदुओं को एक जीपीएस फिक्स के बराबर किया जा सकता है और इसे प्रक्षेपित करने की आवश्यकता नहीं है।

मैं बस उड़ान पथ के साथ चल सकता था, टर्न-रेट की जांच कर सकता था और यह तय करने के लिए कुछ मापदंड थे कि ग्लाइडर चक्कर लगा रहा है या नहीं।

जैसा कि मैं PostgreSQL का उपयोग PostGIS एक्सटेंशन के साथ कर रहा हूं, मैं उत्सुक था कि क्या इस मुद्दे पर बेहतर दृष्टिकोण है। मेरे पास पहले से ही दो पंक्ति खंडों के कोण की गणना करने की एक प्रक्रिया है:

CREATE OR REPLACE FUNCTION angle_between(
  _p1 GEOMETRY(PointZ,4326),
  _p2 GEOMETRY(PointZ,4326),
  _p3 GEOMETRY(PointZ,4326)
) RETURNS DECIMAL AS $$
DECLARE
  az1 FLOAT;
  az3 FLOAT;
BEGIN
  az1 = st_azimuth(_p2,_p1);
  az3 = st_azimuth(_p2,_p3);
IF az3 > az1 THEN
  RETURN (
      degrees(az3 - az1)::decimal - 180
  );
ELSE
  RETURN (
      degrees(az3 - az1)::decimal + 180
  );
END IF;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

सभी लाइन खंडों पर जांच करना और जांचना संभव होना चाहिए, जब कोणों का योग 360 से अधिक या -360 डिग्री से कम हो। यदि आवश्यक हो तो मैं सर्कल के केंद्र का पता लगाने के लिए st_centroid का उपयोग कर सकता हूं।

क्या एक बेहतर दृष्टिकोण है?


अनुरोध के अनुसार, मैंने एक उदाहरण उड़ान अपलोड की ।

एक नमूना उड़ान पथ


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चारों ओर देख रहे हैं Hough Circle Transform। यहाँ एक समान (बहुभुज के साथ) हालांकि पोस्टगिस
Barrett

तुम दोनों को धन्यवाद। मैं Hough Transform पर एक नजर डालूंगा। Osgeo.org पर चर्चा मानती है कि मुझे पहले से ही पता है कि सर्कल कहां से शुरू होता है और समाप्त होता है, अगर मैं इसे सही तरीके से समझ पाया?
pgross

क्या आपने इसे देखा है: gis.stackexchange.com/questions/37058
Devdatta Tengshe

@DevdattaTengshe हाँ, लेकिन फिर भी धन्यवाद। यह एक दृष्टिकोण होगा जहां मुझे बाह्य रूप से स्प्लिन्स और वक्रता की गणना करना होगा, है ना? बाहरी रूप से, मेरा मतलब है कि डेटाबेस पर सीधे एक प्रक्रिया या क्वेरी के रूप में नहीं। चूंकि उड़ानें बदलती नहीं हैं, एक बार जब वे डेटाबेस में होते हैं, तो यह एक विकल्प होगा।
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क्या आप .sql फ़ाइल के रूप में कुछ नमूना डेटा पोस्ट कर सकते हैं?
dbaston

जवाबों:


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मैं इस बारे में सोचना बंद नहीं कर सका ... मैं लूप काउंटिंग करने के लिए एक संग्रहीत प्रक्रिया के साथ आने में सक्षम था। उदाहरण पथ में 109 लूप हैं!

यहाँ लाल में लूप सेंट्रोइड्स के साथ उड़ान बिंदु दिखाए गए हैं: यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

मूल रूप से, यह उन बिंदुओं के माध्यम से चलता है जिस क्रम में उन्हें पकड़ा गया था और एक रेखा बनाता है क्योंकि यह बिंदुओं के माध्यम से पुनरावृत्ति करता है। जब हम जो लाइन बना रहे हैं, वह एक लूप बनाता है (ST_BuildArea का उपयोग करके) तो हम एक लूप गिनते हैं और उस बिंदु से फिर से एक लाइन बनाना शुरू करते हैं।

यह फ़ंक्शन प्रत्येक लूप का एक रिकॉर्ड देता है जिसमें लूप नंबर, इसकी ज्यामिति, इसकी शुरुआत / अंत बिंदु और इसका केंद्रक शामिल है (मैंने इसे थोड़ा साफ भी किया और बेहतर चर नाम बनाया):

DROP FUNCTION test.find_loop_count(flightid int);

create function test.find_Loop_count(
    IN flightid      int,
    OUT loopnumber   int,
    OUT loopgeometry geometry,
    OUT loopstartend geometry,
    OUT loopcentroid geometry
    ) 
  RETURNS SETOF record AS
$BODY$

-- s schema 'test' must exist
-- a table 'points' of flight points must exist
--  we are going to iterate through the point path, building a line as we go
--   If the line creates a loop then we count a loop and start over building a new line
--     add the intersection point to the returning recordset
--     add the centroid of the loop to the resulting recordset
-- pass in the flight ID of the flight that you wish to count its loops for example:
--   SELECT * FROM find_loop_count(37);

DECLARE
    rPoint              RECORD;
    gSegment            geometry = NULL;
    gLastPoint          geometry = NULL;
    gLoopPolygon        geometry = NULL;
    gIntersectionPoint  geometry = NULL;
    gLoopCentroid       geometry = NULL;
    iLoops              integer := 0;
BEGIN
    -- for each line segment in Point Path
    FOR rPoint IN 
        WITH
            pts as (
                SELECT location as geom,datetime,row_number() OVER () as rnum 
                FROM test.points 
                WHERE flight_id=flightid
                ORDER BY 2) 
            SELECT ST_AsText(ST_MakeLine(ARRAY[a.geom, b.geom])) AS geom, a.rnum, b.rnum 
            FROM pts as a, pts as b 
            WHERE a.rnum = b.rnum-1 AND b.rnum > 1
        LOOP

        -- if this is the start of a new line then start the segment otherwise add the point to the segment
        if gSegment is null then
            gSegment=rPoint.geom;
        elseif rPoint.geom::geometry=gLastPoint::geometry then
        -- do not add this point to the segment because it is at the same location as the last point
        else
        -- add this point to the line
        gSegment=ST_Makeline(gSegment,rPoint.geom);
        end if;
        -- ST_BuildArea will return true if the line segment is noded and closed
        --  we must also flatten the line to 2D
        --  lets also make sure that there are more than three points in our line to define a loop
        gLoopPolygon=ST_BuildArea(ST_Node(ST_Force2D(gSegment)));
        if gLoopPolygon is not NULL and ST_Numpoints(gSegment) > 3 then
        -- we found a loop
        iLoops:=iLoops+1;

        -- get the intersection point (start/end)
        gIntersectionPoint=ST_Intersection(gSegment::geometry,rPoint.geom::geometry);

        -- get the centroid of the loop
        gLoopCentroid=ST_Centroid(gLoopPolygon);

        -- start building a new line
        gSegment=null;

        LOOPNUMBER   := iLoops;
        LOOPGEOMETRY := gLoopPolygon;
        LOOPSTARTEND := gIntersectionPoint;
        LOOPCENTROID := gLoopCentroid;

        RETURN NEXT;
        end if;
        -- keep track of last segment
        gLastPoint=rPoint.geom;
    END LOOP;
    RAISE NOTICE 'Total loop count is %.', iLoops;
END;
$BODY$
  LANGUAGE plpgsql STABLE
  COST 100
  ROWS 1000;

यह केवल लूप काउंट वापस करने का एक सरल कार्य है:

DROP FUNCTION test.find_loop_count(flightid int);

create function test.find_Loop_count(flightid int) RETURNS integer AS $$
-- s schema 'test' must exist
-- a table 'points' of flight points must exist
--  we are going to iterate through the line path, building the line as we go
--   If the line creates a loop then we count a loop and start over building a new line
-- pass in the flight ID of the flight that you wish to count its loops for example:
--   SELECT find_loop_count(37);

DECLARE
    segment RECORD;
    s geometry = NULL;
    lastS geometry = NULL;
    b geometry = NULL;
    loops integer := 1;
BEGIN
    -- for each line segment is Point Path
    FOR segment IN 
        WITH
            pts as (
                SELECT location as geom,datetime,row_number() OVER () as rnum 
                FROM test.points 
                WHERE flight_id=flightid
                ORDER BY 2) 
            SELECT ST_AsText(ST_MakeLine(ARRAY[a.geom, b.geom])) AS geom, a.rnum, b.rnum 
            FROM pts as a, pts as b 
            WHERE a.rnum = b.rnum-1 AND b.rnum > 1
        LOOP

        -- if this is the start of a new line then make s be the segment otherwise add the segment to s
        if s is null then
            s=segment.geom;
        elseif segment.geom::geometry=lastS::geometry then
        else
            s=ST_Makeline(s,segment.geom);
        end if;
        -- ST_BuildArea will return true if the line segment is noded and closed
        --  we must also flatten the line to 2D
        b=ST_BuildArea(st_node(ST_Force2D(s)));
        if b is not NULL and st_numpoints(s) > 3 then
            RAISE NOTICE 's: %', s;
            RAISE NOTICE 'vvvvv %',st_numpoints(s);
            RAISE NOTICE 'I found a loop! Loop count is now %', loops;
            RAISE NOTICE '^^^^^';
            s=null;
            loops:=loops +1;
        end if;
        lastS=segment.geom;
    END LOOP;
    RAISE NOTICE 'Total loop count is %.', loops-1;
    RETURN loops-1;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;


यह बहुत ही आशाजनक लग रहा है। बहुत धन्यवाद। मुझे इसे बढ़ाने की आवश्यकता होगी, क्योंकि मैं हलकों की संख्या में दिलचस्पी नहीं रखता हूं, लेकिन प्रारंभ / समाप्ति बिंदु। लेकिन मुझे लगता है कि लौटने के लिए आसानी से संभव होना चाहिए।
pgross

यह बहुत ही चतुर लगता है। यह उस स्थिति को कैसे संभालता है जहां एक लूप दूसरे लूप को काटता है? या आप एक लूप का पता लगाने के बाद शुरुआती बिंदुओं को छोड़ रहे हैं?
पीटर हॉर्सबेल मोलर सेप

@ पीटरहॉर्स्बॉल्मोलर इसका विश्लेषण करता है जब लाइन एक लूप बनाती है (ST_BuildArea केवल तभी सच हो जाएगी जब लाइन चौराहों की तलाश करने के बजाय लाइन बंद क्षेत्र बनाती है)।
kttii

@ सच उफ़! मैं थोड़ा दरकिनार हो गया और शुरू / अंत अंक के बारे में भूल गया लेकिन हाँ, यह एक आसान पर्याप्त दृढ़ संकल्प है कि छोरों को प्रतिष्ठित किया गया है।
kttii

@pg मुझे यह प्रतीत होता है कि संभवतः आप प्रत्येक लूप के प्रारंभ / अंत का पता लगाने के बजाय प्रत्येक लूप के ST_Centroid का पता लगाकर थर्मल के अधिक उचित स्थान प्राप्त करेंगे। तुम क्या सोचते हो? बेशक, फ़ंक्शन सभी तीन आंकड़े प्रदान कर सकता है।
kttii

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मैंने देखा कि gpx फ़ाइल में समय की मोहर है जिसका फायदा उठाया जा सकता है। शायद नीचे का दृष्टिकोण काम कर सकता है।

Make a linesegement with Vi,Vi+1
Make it Polyline
Proceed to Vi+2,Vi+3 check intersection with Polyline
  if it intersects 
      find the point of intersection-Designate this as start/end point of the loop
      Make this intersection point as Vi and Vi+1 would next gpx point per time sequence  
  if the linesegement does not intersect with polyyline then  increment 'i' 

मुझे ओवर सर्किलिंग के कारण ST_Intersects का उपयोग करना कठिन लगा, जिसके कारण मुझे ST_BuildArea का उपयोग करना पड़ा।
kttii

मैंने आपको इनाम दिया क्योंकि आपका जवाब आम तौर पर उसी ट्रैक पर है।
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