OSMnx：节点之间的角度

Posted 2023-02-19

【中文标题】OSMnx：节点之间的角度

【英文标题】：OSMnx: angle between nodes

【发布时间】：2020-09-04 21:48:20

【问题描述】：

正如我在标题中提到的，我需要找到节点之间的角度。我有一个节点列表，其中包含路由节点的 ID。我曾考虑过使用“x”和“y”坐标以某种方式做到这一点，但我没有得出任何结论。 另外，有人告诉我使用“轴承”，但我又不知道如何使用它，因此我没有得到正确的结果。

（我正在使用 Networkx 和 OSMnx）

分别是id_src和id_dst两个连续节点的id：

G.edges[(id_src, id_dst, 0)]['bearing']

【参考方案1】：

导入 OSMnx

import osmnx as ox

导入墨尔本的图表

address_name='Melbourne'
G=ox.graph_from_address(address_name, distance=50)

从图表中创建 nodes 和 edges 地理数据框

nodes, edges = ox.graph_to_gdfs(G, nodes=True, edges=True)

计算边角并用它们制作熊猫系列

import pandas as pd
G = ox.add_edge_bearings(G)
bearings = pd.Series([data['bearing'] for u, v, k, data in G.edges(keys=True, data=True)], name='bearing')

将系列与edges 地理数据框连接起来，使边缘方位在同一edges 地理数据框中

edges = pd.concat([edges, bearings], axis=1)

例子：

print('Bearing between nodes '+str(edges['u'][0])+' and '+str(edges['v'][0])+' is '+str(edges['bearing'][0]))

Bearing between nodes 6167413263 and 6167441066 is 69.48

您可以使用以下函数计算任意两个节点之间的方位角，虽然它与计算出的方位角不完全匹配，但相当准确。

def bearing(G,node1,node2):
    import math
    node1lat = nodes.at[node1, 'y']
    node1lon = nodes.at[node1, 'x']
    node2lat = nodes.at[node2, 'y']
    node2lon = nodes.at[node2, 'x']
    londiff = node2lon - node1lon 
    print('londiff: '+str(londiff))
    latdiff = node2lat - node1lat
    print('latdiff: '+str(latdiff))
    if latdiff > 0 and londiff > 0: # Quadrant1
        bearing = 90.0 - math.degrees(math.atan2(latdiff,londiff))
    elif latdiff < 0 and londiff > 0: #Qaudrant2
        bearing = 90.0 - math.degrees(math.atan2(latdiff,londiff))
    elif latdiff < 0 and londiff < 0: #Qaudrant3
        bearing = 90.0 - math.degrees(math.atan2(latdiff,londiff))
    elif latdiff > 0 and londiff < 0: #Qaudrant4
        bearing = 450.0 - math.degrees(math.atan2(latdiff,londiff))

    return bearing

【讨论】：

所以现在我已经尝试过了，但是我应该怎么做才能获得两个特定节点之间的角度？ （对不起，我不擅长这个）。

对于初学者来说，两个节点之间永远不能有角度。您将需要 3 条线，即计算角度的两条线。您可以拥有的是每个边缘的轴承（一个角度，因为设置了参考线）。这就是我的代码所做的，分配每个边缘的方位并将其放入数据框中。该数据帧中的每一行代表一条边，u 和 v 代表它的末端节点。所以连续你有一个边缘的 osm id，它的 2 个端节点和轴承。这就是你想要的。我的代码也是这样做的。

为了计算任意 2 个节点之间的方位角（可能不一定是边的末端节点），您可以定义一个新函数并使用它。

OSMNx 包中使用的计算参考这里。 github.com/gboeing/osmnx/blob/master/osmnx/utils_geo.py

【参考方案2】：

如果角度是指方位角，则可以使用add_edge_bearings 函数获取每条边的方位角（即，如果u 和v 相邻，则从节点u 到节点v图表）。这给每条边一个绝对的方位属性，即北和目的节点之间的角度（从源节点）。

import osmnx as ox
ox.config(use_cache=True, log_console=True)
G = ox.graph_from_place('Piedmont, California, USA', network_type='drive')
G = ox.add_edge_bearings(G)
gdf_edges = ox.graph_to_gdfs(G, nodes=False)
gdf_edges[['u', 'v', 'bearing']].head(1)
# returns 53090322 53090323 140.383

在这个例子中，我们可以看到从节点 53090322 到节点 53090323 的bearing 是 140.4 度。