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El cálculo de la superficie es incorrecto

En ArcGIS 10.2 he creado dos topes utilizando la configuración por defecto, uno con una distancia de 1 kilómetro. Cuando calculé el área tiene un área de kilómetro cuadrado de 3,14. Todo parece estar bien allí para mí. Sin embargo, cuando ejecuto el cálculo del área para el buffer que es de 2 kilómetros el área es de 1,25581. Curiosamente, a medida que se aumenta el tamaño a 3 kilómetros, etc., los cálculos de área siguen teniendo un decimal de diferencia, es decir, el área de un círculo con un radio de 2 kilómetros debería ser 12,5581, y la de 3 kilómetros debería ser 28,27, en lugar de 1,256 y 2,287 respectivamente. Las proyecciones son las mismas-las mismas áreas. ¿Alguna idea de lo que está pasando?

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M. B. Altaie Puntos 11

Puede haber muchos problemas en juego aquí, pero uno de ellos es el hecho de que un buffer alrededor de un punto no es un círculo - es un polígono circular . El área de ese polígono se calcula mediante Regla de Simpson (también conocida como regla del trapecio), y por lo tanto sub-aproximará la curva entre los puntos -- A medida que el número de vértices se incrementa (haciendo que esos puntos estén más juntos), el área del polígono resultante se aproxima a la ideal.

A continuación se muestra un hack de formato de salida calculado a partir del área de círculos de un kilómetro de radio en un sistema de coordenadas proyectadas (con una resolución de referencia de coordenadas de 1 mm), a medida que el número de vértices aumenta de nueve (un octógono) a 1441 (cuatro vértices cada grado)

ArcSDE 9.3 Dynamic ASCII Table Utility   Wed Oct 28 21:10:05 2015
------------------------------------------------------------------------
         1
             npoints: 9
               shape: Area shape (1 part, 9 vertices)
            polyArea: 2828440.0000000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 90.0320414
         2
             npoints: 13
               shape: Area shape (1 part, 13 vertices)
            polyArea: 3000015.9218000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 95.4934727
         3
             npoints: 19
               shape: Area shape (1 part, 19 vertices)
            polyArea: 3078184.2050000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 97.9816464
         4
             npoints: 37
               shape: Area shape (1 part, 37 vertices)
            polyArea: 3125670.1582000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.4931712
         5
             npoints: 73
               shape: Area shape (1 part, 73 vertices)
            polyArea: 3137611.9584000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.8732905
         6
             npoints: 91
               shape: Area shape (1 part, 91 vertices)
            polyArea: 3139044.1576000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.9188789
         7
             npoints: 121
               shape: Area shape (1 part, 121 vertices)
            polyArea: 3140169.7504000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.9547076
         8
             npoints: 181
               shape: Area shape (1 part, 181 vertices)
            polyArea: 3140957.5440000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.9797838
         9
             npoints: 361
               shape: Area shape (1 part, 361 vertices)
            polyArea: 3141437.8776000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.9950733
        10
             npoints: 721
               shape: Area shape (1 part, 721 vertices)
            polyArea: 3141556.5788000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.9988517
        11
             npoints: 1081
               shape: Area shape (1 part, 1081 vertices)
            polyArea: 3141575.4056000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.9994510
        12
             npoints: 1441
               shape: Area shape (1 part, 1441 vertices)
            polyArea: 3141584.7376000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.9997480

De ello se desprende que tan sólo 37 vértices (uno cada diez grados) pueden aproximar un círculo verdadero al 99,5% del área, y 361 vértices (uno por grado de arco) logran "cuatro nueves" (dentro del 0,01% del área del círculo verdadero).

También tienes un problema con el aumento de la distancia del buffer, ya que un número fijo de vértices aumentaría el espacio entre vértices (aunque en polígonos más grandes):

ArcSDE 9.3 Dynamic ASCII Table Utility   Wed Oct 28 22:04:51 2015
------------------------------------------------------------------------
         1
             npoints: 101
               shape: Area shape (1 part, 101 vertices)
            polyArea: 3139533.0872000
          piRsquared: 3141592.6535898
          pctOfIdeal: 99.9344420
         2
             npoints: 101
               shape: Area shape (1 part, 101 vertices)
            polyArea: 12558089.9062000
          piRsquared: 12566370.6143592
          pctOfIdeal: 99.9341042
         3
             npoints: 101
               shape: Area shape (1 part, 101 vertices)
            polyArea: 28255721.3978000
          piRsquared: 28274333.8823081
          pctOfIdeal: 99.9341718

Además del número bruto de puntos, el sistema de coordenadas en el que se realiza el cálculo también podría influir: si los datos están en un sistema de coordenadas geográficas, o bien los valores serán completamente erróneos (ni siquiera un círculo), o bien habrá que calcular el área geodésica sobre la marcha, lo que podría introducir una serie de complicaciones adicionales (cálculo esférico frente a esferoidal, o incluso si el esferoide utilizado fue el mismo que se utilizó para generar el polígono).

No afecta a tu caso de uso, pero la resolución de la referencia de coordenadas XY podría afectar a círculos muy pequeños (por debajo del metro) si los vértices cambian de ubicación de forma significativa debido a la conversión de la rejilla de coordenadas enteras (por ejemplo, 361 vértices de un círculo de 1 metro con resolución centimétrica):

ArcSDE 9.3 Dynamic ASCII Table Utility   Wed Oct 28 21:50:28 2015
------------------------------------------------------------------------
         1
             npoints: 361
               shape: Area shape (1 part, 361 vertices)
            polyArea: 3.1424000
          piRsquared: 3.1415927
          pctOfIdeal: 100.0256986  

En conclusión, es poco probable que el área calculada sea "incorrecta", simplemente es imprecisa.

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