R 中的 3D 交叉点（空间分析）

Question

各位R爱好者，

我在 R 中找不到几何问题的解决方案。我有一个栅格数据集，它表示有障碍物的地形（障碍物是 5 米）。

 dat1=list()
 dat1$x=seq(481018,by=10,len=10)
 dat1$y=seq(5628255,by=10,len=10)
 dat1$z=matrix(c(rep(1,40),rep(5,20),rep(1,40)),10,10)
 r=raster(dat1)
 crs(r) <- "+proj=utm +zone=32 +datum=WGS84"

我还有一个空间线数据框，它与 MAYBE 与那个障碍物相交。线的一点在障碍物下方 (2 m)，另一点在障碍物上方 (7 m)。

x <- c(481060,481060)
y <- c(5628340,5628260)
line <- SpatialLines(list(Lines(Line(cbind(x,y)), ID="a")))
line <- SpatialLinesDataFrame(sl = line, data = data.frame("p1"=2,"p2"=7),   match.ID = FALSE)
proj4string(line) <-CRS("+proj=utm +zone=32 +datum=WGS84")

可以在此处找到可视化：3D Intersection of raster and spatial line。

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我怎样才能知道线是否与障碍物相交以及在何处相交？这一定是 3D 问题还是也可以在 2D 中解决？我在不同的解决方案上搜索了很长一段时间，但还没有发现任何有用的东西。
提前感谢您的帮助！

Answer 1

有一个简单的解决方案，但肯定不是最有效的解决方案。假设栅格中像元的值为高度。

e<-extract(r,line,cellnumbers=T)[[1]]

给出线条通过的每个单元格的高度，以及我们稍后需要的单元格编号。

下一步是计算这些单元格中线条的高度。既然你有开始和结束，你可以计算斜率。

slope <- (line@data[1,2]-line@data[1,1])/dist(cbind(x,y))

现在我们有了斜率，我们可以根据到第一个点的距离计算每个单元格的线高。

cellcenters <- xyFromCell(r, e[,1], spatial=FALSE) #find the coordinates for the center of the cell
dists <- spDistsN1(cellcenters, c(x[1],y[1]), longlat = FALSE) #calculate the distance to the beginning of the line
height <- dists*slope

现在要找到交点，我们只需要查看线的高度小于或等于从栅格中提取的值的位置：

any(height<=e[,2])