Utwórz „średnią” linię z wielu linii za pomocą QGIS

Mam wiele funkcji linii (mam je również w wielu punktach ...) reprezentujących podobną ścieżkę (w tym przypadku szlaki górskie) z różną precyzją GPS, co powoduje, że wiele linii jest blisko siebie, ale nie idealnie się nakładają.

Na potrzeby tego projektu szukam sposobu, aby obliczyć „średnią” linię ze wszystkich i wygenerować wynikową linię o najbardziej prawdopodobnej pozycji szlaku.

Jak byś postępował, używając QGIS lub innego narzędzia (myślałem o OGR ...)?

Dane testowe:

• QGIS 2.18.16, GRASS GIS 7
• 4 trasy GPS
• w obrębie siatki 1x1 km

JA.)

Twórz punkty wzdłuż tras GPS za pomocą wtyczki QGIS Locate Points Along Lines( https://plugins.qgis.org/plugins/LocatePoints/ ). W moim przykładzie użyłem odstępu 5 m.

II.)

Utwórz za Concave Hullpomocą Processing > Toolbox > QGIS geoalgorithms >Vector geometry tools > Concave hull. Użyłem progu 0.1w moim przykładzie. Jeśli próg jest za niski, wewnątrz wielokąta wyjściowego mogą znajdować się dziury.

III.)

Teraz możesz obliczyć „średnią” linię za pomocą algorytmu szkieletu. Wyszukaj szkielet w Processing Toolbox. Użyj v.voronoi.skeletonnarzędzia z GRASS GIS 7 commands.

Podejście do mapy cieplnej:

Podejście to jest bardziej czasochłonne ze względu na czas obliczania etapów przetwarzania. Może to być pomysł na zbliżenie się do bardziej ogólnego rozwiązania.

Dane testowe:

• QGIS 2.18.16, GRASS GIS 7
• 4 trasy GPS
• w obrębie siatki 1x1 km

JA.)

Twórz punkty wzdłuż tras GPS za pomocą wtyczki QGIS Lokalizuj punkty wzdłuż linii ( https://plugins.qgis.org/plugins/LocatePoints/ ). Do podejścia z mapą ciepła zastosowałem odstęp 2m .

II.)

Utwórz mapę cieplną za pomocą wtyczki QGIS. Użyłem promienia 40m. Zwiększam promień, aż nie będzie żadnych otworów w rastrze wyjściowym. Musisz spróbować z różnymi wartościami promienia.

III.)

ZMIENIONO Nie ma potrzeby przechowywania dokładnej wartości rastra mapy ciepła.

Teraz chcę przerzedzić raster do „białych” obszarów, w których skoncentrowanych jest najwięcej punktów. Dlatego ponownie obliczam raster wyjściowy. Wartości min / max rastra wyjściowego to 0i 89.7935. Używam tylko powyższych wartości 44. Dlatego zastosowałem „praktyczną zasadę”. Zaokrąglij w dół maksymalną wartość i podziel ją przez dwa. Zaokrąglij tę wartość innym razem. 89/2 = 44,5-> 44. Użyłem OSGeo4W Shell: gdal_calc -A heatmap.tif --calc="A>=44" --NoDataValue=0 --outfile=heatmap_44_NoData.tif.

IV.)

EDYTOWANE

a) Poligonizuj ponownie obliczoną mapę cieplną za pomocą Raster > Conversion > Polygonize ...

b) Uprość wielokąt Vector > Geometry Tools > Simplify geometries. Użyłem tolerancji na 2. Prostszy wielokąt skraca czas przetwarzania szkieletów.

c) Oblicz szkielety: wyszukaj szkielet w Przyborniku przetwarzania. Użyj v.voronoi.skeletonnarzędzia z poleceń GRASS GIS 7.

Widać, że wynikowa linia reprezentuje bardziej prawdopodobną pozycję szlaku niż w mojej pierwszej odpowiedzi. Zwłaszcza w przypadku zakrętu na północy linia średnia podąża za trzema torami, które są bliżej siebie. To samo dotyczy zakrętu na Wschodzie.

Zalety tego podejścia:

• rozsądne dobre wyniki wyłącznie przy użyciu QGIS

Niedogodności:

• czas przetwarzania dla dużych zbiorów danych
• musisz wypróbować parametry a priori (promień mapy cieplnej, wartości min / maks)
• trudno zautomatyzować etapy przetwarzania
• nie testowano na wąskie zakręty / zakręty i na tory, które naprawdę wychodzą z linii

Jeśli ktoś może zoptymalizować kroki przetwarzania, witamy!