Chủ đề GeoNet này đã có một cuộc thảo luận dài về chủ đề vỏ lồi / lõm và nhiều hình ảnh, liên kết và tệp đính kèm. Thật không may, tất cả các hình ảnh, liên kết và tệp đính kèm đã bị hỏng khi diễn đàn và thư viện cũ cho Esri được thay thế bởi Geonet hoặc gỡ xuống.
Dưới đây là các biến thể của tôi về kịch bản Công cụ Ước tính Lõm mà Bruce Harold của Esri đã tạo. Tôi nghĩ rằng phiên bản của tôi đã thực hiện một số cải tiến.
Tôi không thấy cách đính kèm tệp công cụ nén ở đây, vì vậy tôi đã tạo một bài đăng blog với phiên bản nén của công cụ ở đây . Dưới đây là hình ảnh của giao diện.
Đây là hình ảnh của một số kết quả đầu ra (Tôi không nhớ yếu tố k cho hình ảnh này). k chỉ ra số lượng điểm lân cận tối thiểu được tìm kiếm cho mỗi điểm ranh giới thân tàu. Giá trị cao hơn của k dẫn đến ranh giới mịn hơn. Trong trường hợp dữ liệu đầu vào phân tán không đều, giá trị của k có thể dẫn đến vỏ tàu kèm theo.
Đây là mã:
# Author: ESRI
# Date: August 2010
#
# Purpose: This script creates a concave hull polygon FC using a k-nearest neighbours approach
# modified from that of A. Moreira and M. Y. Santos, University of Minho, Portugal.
# It identifies a polygon which is the region occupied by an arbitrary set of points
# by considering at least "k" nearest neighbouring points (30 >= k >= 3) amongst the set.
# If input points have uneven spatial density then any value of k may not connect the
# point "clusters" and outliers will be excluded from the polygon. Pre-processing into
# selection sets identifying clusters will allow finding hulls one at a time. If the
# found polygon does not enclose the input point features, higher values of k are tried
# up to a maximum of 30.
#
# Author: Richard Fairhurst
# Date: February 2012
#
# Update: The script was enhanced by Richard Fairhurst to include an optional case field parameter.
# The case field can be any numeric, string, or date field in the point input and is
# used to sort the points and generate separate polygons for each case value in the output.
# If the Case field is left blank the script will work on all input points as it did
# in the original script.
#
# A field named "POINT_CNT" is added to the output feature(s) to indicate the number of
# unique point locations used to create the output polygon(s).
#
# A field named "ENCLOSED" is added to the output feature(s) to indicates if all of the
# input points were enclosed by the output polygon(s). An ENCLOSED value of 1 means all
# points were enclosed. When the ENCLOSED value is 0 and Area and Perimeter are greater
# than 0, either all points are touching the hull boundary or one or more outlier points
# have been excluded from the output hull. Use selection sets or preprocess input data
# to find enclosing hulls. When a feature with an ENCLOSED value of 0 and Empty or Null
# geometry is created (Area and Perimeter are either 0 or Null) insufficient input points
# were provided to create an actual polygon.
try:
import arcpy
import itertools
import math
import os
import sys
import traceback
import string
arcpy.overwriteOutput = True
#Functions that consolidate reuable actions
#
#Function to return an OID list for k nearest eligible neighbours of a feature
def kNeighbours(k,oid,pDict,excludeList=[]):
hypotList = [math.hypot(pDict[oid][0]-pDict[id][0],pDict[oid][5]-pDict[id][6]) for id in pDict.keys() if id <> oid and id not in excludeList]
hypotList.sort()
hypotList = hypotList[0:k]
oidList = [id for id in pDict.keys() if math.hypot(pDict[oid][0]-pDict[id][0],pDict[oid][7]-pDict[id][8]) in hypotList and id <> oid and id not in excludeList]
return oidList
#Function to rotate a point about another point, returning a list [X,Y]
def RotateXY(x,y,xc=0,yc=0,angle=0):
x = x - xc
y = y - yc
xr = (x * math.cos(angle)) - (y * math.sin(angle)) + xc
yr = (x * math.sin(angle)) + (y * math.cos(angle)) + yc
return [xr,yr]
#Function finding the feature OID at the rightmost angle from an origin OID, with respect to an input angle
def Rightmost(oid,angle,pDict,oidList):
origxyList = [pDict[id] for id in pDict.keys() if id in oidList]
rotxyList = []
for p in range(len(origxyList)):
rotxyList.append(RotateXY(origxyList[p][0],origxyList[p][9],pDict[oid][0],pDict[oid][10],angle))
minATAN = min([math.atan2((xy[1]-pDict[oid][11]),(xy[0]-pDict[oid][0])) for xy in rotxyList])
rightmostIndex = rotxyList.index([xy for xy in rotxyList if math.atan2((xy[1]-pDict[oid][1]),(xy[0]-pDict[oid][0])) == minATAN][0])
return oidList[rightmostIndex]
#Function to detect single-part polyline self-intersection
def selfIntersects(polyline):
lList = []
selfIntersects = False
for n in range(0, len(line.getPart(0))-1):
lList.append(arcpy.Polyline(arcpy.Array([line.getPart(0)[n],line.getPart(0)[n+1]])))
for pair in itertools.product(lList, repeat=2):
if pair[0].crosses(pair[1]):
selfIntersects = True
break
return selfIntersects
#Function to construct the Hull
def createHull(pDict, outCaseField, lastValue, kStart, dictCount, includeNull):
#Value of k must result in enclosing all data points; create condition flag
enclosesPoints = False
notNullGeometry = False
k = kStart
if dictCount > 1:
pList = [arcpy.Point(xy[0],xy[1]) for xy in pDict.values()]
mPoint = arcpy.Multipoint(arcpy.Array(pList),sR)
minY = min([xy[1] for xy in pDict.values()])
while not enclosesPoints and k <= 30:
arcpy.AddMessage("Finding hull for k = " + str(k))
#Find start point (lowest Y value)
startOID = [id for id in pDict.keys() if pDict[id][1] == minY][0]
#Select the next point (rightmost turn from horizontal, from start point)
kOIDList = kNeighbours(k,startOID,pDict,[])
minATAN = min([math.atan2(pDict[id][14]-pDict[startOID][15],pDict[id][0]-pDict[startOID][0]) for id in kOIDList])
nextOID = [id for id in kOIDList if math.atan2(pDict[id][1]-pDict[startOID][1],pDict[id][0]-pDict[startOID][0]) == minATAN][0]
#Initialise the boundary array
bArray = arcpy.Array(arcpy.Point(pDict[startOID][0],pDict[startOID][18]))
bArray.add(arcpy.Point(pDict[nextOID][0],pDict[nextOID][19]))
#Initialise current segment lists
currentOID = nextOID
prevOID = startOID
#Initialise list to be excluded from candidate consideration (start point handled additionally later)
excludeList = [startOID,nextOID]
#Build the boundary array - taking the closest rightmost point that does not cause a self-intersection.
steps = 2
while currentOID <> startOID and len(pDict) <> len(excludeList):
try:
angle = math.atan2((pDict[currentOID][20]- pDict[prevOID][21]),(pDict[currentOID][0]- pDict[prevOID][0]))
oidList = kNeighbours(k,currentOID,pDict,excludeList)
nextOID = Rightmost(currentOID,0-angle,pDict,oidList)
pcArray = arcpy.Array([arcpy.Point(pDict[currentOID][0],pDict[currentOID][22]),\
arcpy.Point(pDict[nextOID][0],pDict[nextOID][23])])
while arcpy.Polyline(bArray,sR).crosses(arcpy.Polyline(pcArray,sR)) and len(oidList) > 0:
#arcpy.AddMessage("Rightmost point from " + str(currentOID) + " : " + str(nextOID) + " causes self intersection - selecting again")
excludeList.append(nextOID)
oidList.remove(nextOID)
oidList = kNeighbours(k,currentOID,pDict,excludeList)
if len(oidList) > 0:
nextOID = Rightmost(currentOID,0-angle,pDict,oidList)
#arcpy.AddMessage("nextOID candidate: " + str(nextOID))
pcArray = arcpy.Array([arcpy.Point(pDict[currentOID][0],pDict[currentOID][24]),\
arcpy.Point(pDict[nextOID][0],pDict[nextOID][25])])
bArray.add(arcpy.Point(pDict[nextOID][0],pDict[nextOID][26]))
prevOID = currentOID
currentOID = nextOID
excludeList.append(currentOID)
#arcpy.AddMessage("CurrentOID = " + str(currentOID))
steps+=1
if steps == 4:
excludeList.remove(startOID)
except ValueError:
arcpy.AddMessage("Zero reachable nearest neighbours at " + str(pDict[currentOID]) + " , expanding search")
break
#Close the boundary and test for enclosure
bArray.add(arcpy.Point(pDict[startOID][0],pDict[startOID][27]))
pPoly = arcpy.Polygon(bArray,sR)
if pPoly.length == 0:
break
else:
notNullGeometry = True
if mPoint.within(arcpy.Polygon(bArray,sR)):
enclosesPoints = True
else:
arcpy.AddMessage("Hull does not enclose data, incrementing k")
k+=1
#
if not mPoint.within(arcpy.Polygon(bArray,sR)):
arcpy.AddWarning("Hull does not enclose data - probable cause is outlier points")
#Insert the Polygons
if (notNullGeometry and includeNull == False) or includeNull:
rows = arcpy.InsertCursor(outFC)
row = rows.newRow()
if outCaseField > " " :
row.setValue(outCaseField, lastValue)
row.setValue("POINT_CNT", dictCount)
if notNullGeometry:
row.shape = arcpy.Polygon(bArray,sR)
row.setValue("ENCLOSED", enclosesPoints)
else:
row.setValue("ENCLOSED", -1)
rows.insertRow(row)
del row
del rows
elif outCaseField > " ":
arcpy.AddMessage("\nExcluded Null Geometry for case value " + str(lastValue) + "!")
else:
arcpy.AddMessage("\nExcluded Null Geometry!")
# Main Body of the program.
#
#
#Get the input feature class or layer
inPoints = arcpy.GetParameterAsText(0)
inDesc = arcpy.Describe(inPoints)
inPath = os.path.dirname(inDesc.CatalogPath)
sR = inDesc.spatialReference
#Get k
k = arcpy.GetParameter(1)
kStart = k
#Get output Feature Class
outFC = arcpy.GetParameterAsText(2)
outPath = os.path.dirname(outFC)
outName = os.path.basename(outFC)
#Get case field and ensure it is valid
caseField = arcpy.GetParameterAsText(3)
if caseField > " ":
fields = inDesc.fields
for field in fields:
# Check the case field type
if field.name == caseField:
caseFieldType = field.type
if caseFieldType not in ["SmallInteger", "Integer", "Single", "Double", "String", "Date"]:
arcpy.AddMessage("\nThe Case Field named " + caseField + " is not a valid case field type! The Case Field will be ignored!\n")
caseField = " "
else:
if caseFieldType in ["SmallInteger", "Integer", "Single", "Double"]:
caseFieldLength = 0
caseFieldScale = field.scale
caseFieldPrecision = field.precision
elif caseFieldType == "String":
caseFieldLength = field.length
caseFieldScale = 0
caseFieldPrecision = 0
else:
caseFieldLength = 0
caseFieldScale = 0
caseFieldPrecision = 0
#Define an output case field name that is compliant with the output feature class
outCaseField = str.upper(str(caseField))
if outCaseField == "ENCLOSED":
outCaseField = "ENCLOSED1"
if outCaseField == "POINT_CNT":
outCaseField = "POINT_CNT1"
if outFC.split(".")[-1] in ("shp","dbf"):
outCaseField = outCaseField[0,10] #field names in the output are limited to 10 charaters!
#Get Include Null Geometry Feature flag
if arcpy.GetParameterAsText(4) == "true":
includeNull = True
else:
includeNull = False
#Some housekeeping
inDesc = arcpy.Describe(inPoints)
sR = inDesc.spatialReference
arcpy.env.OutputCoordinateSystem = sR
oidName = str(inDesc.OIDFieldName)
if inDesc.dataType == "FeatureClass":
inPoints = arcpy.MakeFeatureLayer_management(inPoints)
#Create the output
arcpy.AddMessage("\nCreating Feature Class...")
outFC = arcpy.CreateFeatureclass_management(outPath,outName,"POLYGON","#","#","#",sR).getOutput(0)
if caseField > " ":
if caseFieldType in ["SmallInteger", "Integer", "Single", "Double"]:
arcpy.AddField_management(outFC, outCaseField, caseFieldType, str(caseFieldScale), str(caseFieldPrecision))
elif caseFieldType == "String":
arcpy.AddField_management(outFC, outCaseField, caseFieldType, "", "", str(caseFieldLength))
else:
arcpy.AddField_management(outFC, outCaseField, caseFieldType)
arcpy.AddField_management(outFC, "POINT_CNT", "Long")
arcpy.AddField_management(outFC, "ENCLOSED", "SmallInteger")
#Build required data structures
arcpy.AddMessage("\nCreating data structures...")
rowCount = 0
caseCount = 0
dictCount = 0
pDict = {} #dictionary keyed on oid with [X,Y] list values, no duplicate points
if caseField > " ":
for p in arcpy.SearchCursor(inPoints, "", "", "", caseField + " ASCENDING"):
rowCount += 1
if rowCount == 1:
#Initialize lastValue variable when processing the first record.
lastValue = p.getValue(caseField)
if lastValue == p.getValue(caseField):
#Continue processing the current point subset.
if [p.shape.firstPoint.X,p.shape.firstPoint.Y] not in pDict.values():
pDict[p.getValue(inDesc.OIDFieldName)] = [p.shape.firstPoint.X,p.shape.firstPoint.Y]
dictCount += 1
else:
#Create a hull prior to processing the next case field subset.
createHull(pDict, outCaseField, lastValue, kStart, dictCount, includeNull)
if outCaseField > " ":
caseCount += 1
#Reset variables for processing the next point subset.
pDict = {}
pDict[p.getValue(inDesc.OIDFieldName)] = [p.shape.firstPoint.X,p.shape.firstPoint.Y]
lastValue = p.getValue(caseField)
dictCount = 1
else:
for p in arcpy.SearchCursor(inPoints):
rowCount += 1
if [p.shape.firstPoint.X,p.shape.firstPoint.Y] not in pDict.values():
pDict[p.getValue(inDesc.OIDFieldName)] = [p.shape.firstPoint.X,p.shape.firstPoint.Y]
dictCount += 1
lastValue = 0
#Final create hull call and wrap up of the program's massaging
createHull(pDict, outCaseField, lastValue, kStart, dictCount, includeNull)
if outCaseField > " ":
caseCount += 1
arcpy.AddMessage("\n" + str(rowCount) + " points processed. " + str(caseCount) + " case value(s) processed.")
if caseField == " " and arcpy.GetParameterAsText(3) > " ":
arcpy.AddMessage("\nThe Case Field named " + arcpy.GetParameterAsText(3) + " was not a valid field type and was ignored!")
arcpy.AddMessage("\nFinished")
#Error handling
except:
tb = sys.exc_info()[2]
tbinfo = traceback.format_tb(tb)[0]
pymsg = "PYTHON ERRORS:\nTraceback Info:\n" + tbinfo + "\nError Info:\n " + \
str(sys.exc_type)+ ": " + str(sys.exc_value) + "\n"
arcpy.AddError(pymsg)
msgs = "GP ERRORS:\n" + arcpy.GetMessages(2) + "\n"
arcpy.AddError(msgs)
Dưới đây là những hình ảnh tôi vừa xử lý trên một tập hợp các điểm địa chỉ cho ba Phân mục. Để so sánh, các bưu kiện gốc được hiển thị. Hệ số k bắt đầu cho lần chạy công cụ này được đặt thành 3, nhưng công cụ đã lặp lại mỗi điểm được đặt thành ít nhất là hệ số 6 trước khi tạo mỗi đa giác (ak hệ số 9 được sử dụng cho một trong số chúng). Công cụ này đã tạo ra lớp tính năng thân tàu mới và cả 3 thân tàu trong vòng dưới 35 giây. Sự hiện diện của các điểm được phân phối thường xuyên lấp đầy phần bên trong thân tàu thực sự giúp tạo ra một phác thảo thân tàu chính xác hơn so với việc chỉ sử dụng tập hợp các điểm phải xác định phác thảo.
