检查坐标点是否落在一条线上答案

【问题标题】：Checking if coordinate points fall on a line检查坐标点是否落在一条线上
【发布时间】：2020-04-14 03:49:19
【问题描述】：

我的线（边）有一个起始纬度/经度和一个结束纬度/经度。我还有许多其他点的数据框，我想看看它们是否在线。例如，我的线的起点坐标是 lon=-124.1637 和 lat=40.80207，终点是 (-122.4199,37.77903)。我想验证点 (-123.4167,39.50740) 是否落在前两个坐标点创建的线上。我真的不知道该怎么做。这是根据投影坐标系，它们的点需要准确地落在直线上。

【问题讨论】：

你需要它准确地落在线上吗？在一定的容忍度内？以及根据哪个地球模型（投影/基准）？
是的，它需要完全在线，并且是根据投影坐标系。它们应该正好落在那里，因为所有的点都在一条线段上，我只需要通过特定的线段来查看哪些点在上面。
如果您包含一个简单的reproducible example，其中包含可用于测试和验证可能解决方案的示例输入和所需输出，则更容易为您提供帮助。但是尝试用浮点数“exatly”做任何事情都不会很好。您需要考虑一些精度误差。

标签： r mapping coordinates

【解决方案1】：

也许你可以使用approx（线性插值）来检查点是否在线，例如，

> approx(df$lon,df$lat,-123.4167)$y==39.50740
[1] FALSE

数据

df <- structure(list(lon = c(-124.1637, -122.4199), lat = c(40.80207, 
37.77903)), class = "data.frame", row.names = c(NA, -2L))

> df
        lon      lat
1 -124.1637 40.80207
2 -122.4199 37.77903

【讨论】：

【解决方案2】：

library(sf)
#> Linking to GEOS 3.7.2, GDAL 2.4.2, PROJ 5.2.0
test_line <- st_linestring(
  matrix(
    c(-124.1637, 40.80207, -122.4199, 37.77903), 
    nrow = 2, byrow = T
    )
  ) %>% 
  st_sfc() %>% 
  st_set_crs(4326)

test_pt <- st_point(c(-123.4167, 39.50740)) %>% 
  st_sfc() %>% 
  st_set_crs(4326)

st_intersects(test_pt, test_line)
#> although coordinates are longitude/latitude, st_intersects assumes that they are planar
#> Sparse geometry binary predicate list of length 1, where the predicate was `intersects'
#>  1: (empty)

st_distance(test_pt, test_line)
#> Units: [m]
#>          [,1]
#> [1,] 1583.654

^{由reprex package (v0.3.0) 于 2020-04-13 创建}

将点和线排列到{sf}-geometry 数据帧中是使用st_relate 函数的先决条件，但是一旦有了它们，就可以直接测试它们是否完全相交，但它们不相交（空集） .此外，他们可能永远不会在一条线上有一个点，除非它是确切的端点之一。

更聪明的方法是测试点与线的距离，这里是 1,584 米，并过滤掉那些超过某个阈值（100 米？10 米？1 米？0.1 米？取决于您的应用程序）的点。

为了说明这一点，这里有一张您的测试点和测试线的地图，以及它们周围的县。从视觉上看，这个点肯定在线上，但从数学上看，它不是。

【讨论】：