Encontrar la distancia perpendicular y el vector perpendicular mínimo entre el punto y la línea utilizando GeoTools y JTS?

Question

Tengo una línea formada por 2 pares de lat/lon, y la lat/lon de un punto. Me gustaría averiguar la distancia perpendicular entre la línea y el punto en la superficie de la Tierra (se puede suponer que la Tierra es una gran esfera), y el vector perpendicular mínimo (es decir, el "punto de cruce" proyectado en la línea).

Estoy tratando de usar Geotools 8.0 y JTS para esto. A continuación capturé mi código de prueba:

    //Coordinates in lon, lat
    Coordinate linePt1 = new Coordinate(-5.71472, 50.06639);
    Coordinate linePt2 = new Coordinate(-3.07000, 58.64389);

    //Multiply all longitudes by the cosine of latitude.
    //http://gis.stackexchange.com/a/29713/10772
    linePt1.x = linePt1.x * Math.cos(linePt1.y);
    linePt2.x = linePt2.x * Math.cos(linePt2.y);

    LineString line = createLine(new Coordinate[]{linePt1, linePt2});

    Coordinate pt1 = new Coordinate(-6, 54);
    pt1.x = pt1.x * Math.cos(pt1.y);
    Point point = createPoint(pt1.x, pt1.y);

    double distanceOp = DistanceOp.distance(line, point);
    System.out.println("Distance = " + distanceOp);

    //Find the minimum perpendicular vector using "closestPoints()"
    for (Coordinate c : DistanceOp.closestPoints(line, point)) {
        System.out.println("=== " + c);
        //verify if the point is on the line
        System.out.println(CGAlgorithms.isOnLine(c, new Coordinate[]{linePt1, linePt2}));
    }

los métodos createPoint() y createLine():

public static LineString createLine(Coordinate[] coordinates){
    GeometryFactory factory = new GeometryFactory(new PrecisionModel(
            PrecisionModel.FLOATING), WGS84_SRID);
    LineString line = (LineString) factory.createLineString(coordinates);
    return line;
}

public static Point createPoint(double longitude, double latitude) {
    if (longitude < -180 || longitude > 180) {
        throw new IllegalArgumentException(
                "Longitude should be between -180 and 180");
    }
    if (latitude < -90 || latitude > 90) {
        throw new IllegalArgumentException(
                "latitude should be between -90 and 90");
    }
    GeometryFactory factory = new GeometryFactory(new PrecisionModel(
            PrecisionModel.FLOATING), WGS84_SRID);
    Point point = (Point) factory.createPoint(new Coordinate(longitude,
            latitude));
    return point;
}

Sin embargo, el resultado de "isOnLine()" devuelve false. Me preguntaba si hay algo mal.

¿Hay algún error en mi método de comprobación, o realmente la forma que he utilizado para averiguar la distancia perpendicular y el "punto de cruce" en la superficie de la Tierra no es correcta?

Answer 1

Finalmente encontré una utilidad java que hace el trabajo de inmediato

http://biodiversityinformatics.amnh.org/open_source/pdc/documentation.php

Answer 2

También hay una solución utilizando la proyección gonomónica presentada por Charles Karnes en Algorithms for geodesics. Hay una implementación en Java disponible con la biblioteca Barefoot: https://github.com/bmwcarit/barefoot

SpatialOperator spatial = new Geography();

Point reykjavik = new Point(-21.933333, 64.15);
Point moskva = new Point(37.616667, 55.75);
Point berlin = new Point(13.408056, 52.518611);

double f = spatial.intercept(reykjavik, moskva, berlin);
Point interception = spatial.interpolate(reykjavik, moskva, f);

Para más detalles, consulte la respuesta aquí: https://gis.stackexchange.com/a/184695/29490

Funciona para proyecciones de punto a línea de gran distancia, pero también para cálculos de distancia cercana (ver imágenes).