在一条线段上，找到距离起点 x 个单位长度的点。

Question

假设有一条长度为len，类为SpatialLines的线段。这条特定的线段从左上角开始。

library(sp)
x <- structure(list(x = c(-7.23437435517476, 6.35937810318614, -5.86718660792582, 
                        7.96094089282062), y = c(7.08139459814975, 6.8633712983227, -7.61337581019376, 
                        -6.2180266913006)), .Names = c("x", "y"))

xline <- SpatialLines(list(Lines(Line(x), ID = 1)))
#len <- LineLength(as.matrix(data.frame(x)))
len <- LineLength(as.matrix(data.frame(coordinates(xline))))

plot(0,0, xlim = c(-10, 10), ylim = c(-10, 10), type = "n")
lines(xline)

我想要在这条直线上找到一个距离起点findme个单位长度的点。例如，如果我想要找到距离起点10个单位长度的点，我会得到一个接近第一段和第二段之间节点的点。欢迎您提供更为健壮的解决方案。

我已经试过使用spsample方法（见下文），但这种方法不太可靠，并且对于位于该直线后半部分的点无法正常工作。

# very approximate method, not very suitable
findme <- 11 # 11, 12 and 13 give same result
segs <- 1/(findme/xline.length)
xsam <- spsample(x = xline, n = segs, type = "regular", offset = 0)
points(xsam)

- Roman Luštrik

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xline.length 是什么？另外，你是想要一个沿着该直线路径寻找 findme 单位的点吗？还是指鸟瞰视角下 findme 单位的距离？ - Josh O'Brien

抱歉，xline.length 是 xline 的总长度（我放弃了这个方法，并忘记提供 xline.length）。我想要那条特定线上的点。 - Roman Luštrik

Answer 1

以下步骤将帮助您找到坐标。

线条的一般信息：

library(np)

coord <- coordinates(xline)[[1]][[1]] 
nLines <- nrow(coord) - 1
#lengths <- sapply(seq_len(nLines), function(x) LineLength(coord[c(x, x + 1), ]))
lengths <- LineLength(coord, sum = FALSE)

寻找新坐标：

findme <- 11 # the distance of the new coordinates

distances <- cumsum(lengths) - findme         # distances from the nodes
segment <- which(distances >= 0)[1]           # the segment of interest
distToNode <- distances[segment]
ratio <- distToNode / lengths[segment]
segCoord <- coord[c(segment, segment + 1), ]
newCoord <- (1 - ratio) * segCoord[2 , ] + ratio * segCoord[1 , ] 

剧情：

points(newCoord[1], newCoord[2])

- Sven Hohenstein

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运行得非常好。我添加了一个位，用于替换sapply。 - Roman Luštrik

Answer 2

你能否：

• 确定各段的顺序
• 确定每段的长度
• 使用顺序和长度来确定点所在的段
• 从整个线段的起点减去该段的起点乘以顺序*长度（例如，如果您知道您在第三段上，则从第三段和第二段相交的点的长度（即第1段和第2段的总和）减去整个线段的起点）。因此，如果您试图找到距离线段起点7个单位的点，并且第1段和第2段的总和为5，则剩下2。
• 然后只需使用this method处理唯一剩下的段，以确定点在该段下方2个单位处的位置。

如果这不是完整的解决方案，我很抱歉。但也许它会给你一个可解决的方法。

希望这有所帮助...

- Homer6

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呵呵，这正是我正在尝试实现的方法。 :) - Roman Luštrik

好的.....片段顺序由您最初的（本质上）有序对（x，y）确定。片段长度计算很简单。现在您知道哪个片段包含您的目标距离。使用点斜率方法查找所需距离的坐标。那应该足够简单 :-) - 这基本上就是Sven所做的事情，我想。 - Carl Witthoft