Почему мой полный круг не 360 градусов?

Я застрял с запутанной проблемой. Вот небольшая предыстория:

Я работаю над qgis/python с координатными точками в Lambert93: одна центральная точка (мой ключ dict) и несколько других точек, тяготеющих вокруг нее. Для упрощения кода я привел только один пример:

import numpy as np
import math

dict = {(355385,6.68906e+06): [(355277,6.68901e+06), (355501,6.68912e+06), (355364,6.6891e+06), (355277,6.68901e+06)]}

for key, values in dict.iteritems():
    anglist =[]
    print key
    i=0
    j=1
    for sides in values[:-1]:

        A = np.array(dict[key][i])
        B = np.array(key)
        C = np.array(dict[key][j])

        BA = A - B
        BC = C - B

        cosine_angle = np.vdot(BA, BC) / (np.linalg.norm(BA) * np.linalg.norm(BC))
        angle = (np.degrees(np.arccos(cosine_angle)))

        i+=1
        j+=1 

        anglist.append(angle)
        s = sum(anglist)
    dict[key]= [values, anglist, s] 
print dict

результаты:

{(355385, 6689060.0): [[(355277, 6689010.0), (355501, 6689120.0), (355364, 6689100.0), (355277, 6689010.0)], [177.4925133253854, 90.349597027985112, 87.142916297400205], 354.98502665077069]}

Как видите, сумма = 354. У меня большой набор данных, и иногда я получаю правильные 360, но по большей части нет. Тем не менее, по всей логике, повернув одну точку и закончив расчет там, где он начался, единственный результат, который я должен получить, это 360.

Я попробовал второй способ, чтобы убедиться, что проблема не в cosine-angle и angle:

from math import sqrt
from math import acos
import numpy
def angle(a, b, c):

    # Create vectors from points
    ba = [ aa-bb for aa,bb in zip(a,b) ]
    bc = [ cc-bb for cc,bb in zip(c,b) ]

# Normalize vector
    nba = sqrt ( sum ( (x**2.0 for x in ba) ) )
    ba = [ x/nba for x in ba ]

    nbc = sqrt ( sum ( (x**2.0 for x in bc) ) )
    bc = [ x/nbc for x in bc ]

# Calculate scalar from normalized vectors
    scale = sum ( (aa*bb for aa,bb in zip(ba,bc)) )

# calculate the angle in radian
    angle = numpy.degrees(acos(scale))
    return angle

print angle((355277,6.68901e+06),(355385,6.68906e+06), (355501,6.68912e+06))
print angle((355501,6.68912e+06),(355385,6.68906e+06), (355364,6.6891e+06))
print angle((355364,6.6891e+06),(355385,6.68906e+06), (355277,6.68901e+06))

Но результаты все равно есть:

177.492513325
90.349597028
87.1429162974

Так что я думаю, что мы можем вычеркнуть математику из проблемы... Итак, одна из возможностей - это проблема с тем, как qgis (или python?) управляет координатами. Как я могу обойти это?

Я должен сказать, что коды в основном такие же, как здесь, здесь и здесь


python coordinates qgis angle
person K_Hart    schedule 31.05.2016    source источник
comment
В последнем примере у вас, вероятно, есть один угол, равный 180 градусам. Проблема в том, что стандартная ветвь функции acos() может возвращать только значения из [0, pi/2]. Скорее всего, первый угол должен быть равен 182,51 градуса — тогда цифры хорошо складываются. Но сейчас у меня нет времени проверять цифры. Чтобы исправить это, вам нужна дополнительная логика проверки.   -  person Hellmar Becker    schedule 31.05.2016

Ответы (1)


arrow_upward
0
arrow_downward

Благодаря указанию Хеллмара, вот рабочий код. Я сделал две вещи: дал все центральные точки (0,0) на моей плоскости, вычел расстояние между центральной точкой и (0,0) из всех других связанных точек. Затем я смог использовать atan2, потому что все углы, которые мне нужно было рассчитать, были равны (0,0). Atan2 очень удобен в этом контексте, потому что ему нужно всего две точки для вычисления угла: измеренный угол всегда равен 0,0. Это, вероятно, означает, что мне не нужно устанавливать центральную точку как 0,0, так как она просто вылетает из уравнения. Вот мой код. Любые дальнейшие советы очень приветствуются.

import numpy as np
dictionary = {(355385,6.68906e+06): [(355277,6.68901e+06), (355501,6.68912e+06), (355364,6.6891e+06), (355277,6.68901e+06)], (355364,6.6891e+06): [(355261,6.68905e+06), (355385,6.68906e+06), (355481,6.68916e+06), (355340,6.68915e+06), (355261,6.68905e+06)], (355340,6.68915e+06): [(355238,6.68909e+06), (355364,6.6891e+06), (355452,6.68921e+06), (355238,6.68909e+06)]}
def angle_between(p1, p2):
    ang1 = np.arctan2(*p1[::-1])
    ang2 = np.arctan2(*p2[::-1])
    return np.rad2deg((ang1 - ang2) % (2 * np.pi))

zlist=[]
newdict={}
for key, values in dictionary.iteritems():
    xlist =[]
    ylist = []
    i=0
#print key
#print key[0]
    for sides in values:

        A = dictionary[key][i][0]
        B = key[0]
        C = dictionary[key][i][1]
        D= key[1]
        E = (0.0, 0.0)

        o1 = A-B
        o2  = C-D

        xlist.append(o1)
        ylist.append(o2)
        ziplist = zip(xlist, ylist)
        i+=1
    zlist.append(ziplist)  

#print dict[key][i][0]

newdict=zlist
print newdict
angledict = []

for p in newdict:
    i=0
    j=1
    print p
    for q in p[:-1]:
        A=p[i]
        B=p[j]
        print "A=",A
        print "B=", B

        angledict.append(angle_between(A,B))
        i+=1
        j+=1

print angledict

Я взял функцию angle_between из здесь

person K_Hart    schedule 02.06.2016