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Ce qui est à l'intérieur : Quand (Esri != Clementini) = ?

JoshuaBixby

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Ceci est le premier d'une série en deux parties sur les risques pour les utilisateurs de logiciels liés à une documentation médiocre ; plus précisément, la confusion et les résultats inattendus qui découlent d'opérateurs spatiaux faiblement documentés dans les logiciels SIG. La première partie de la série<\/STRONG> examine comment une documentation incohérente et incomplète oblige les utilisateurs à deviner comment les opérateurs spatiaux sont implémentés. La deuxième partie de la série <\/A>porte sur les résultats incohérents qui surviennent lorsqu'on mélange différentes implémentations des opérateurs spatiaux.<\/EM><\/P>

<\/P>

Neuf mois après mon dernier billet de blog, je ne peux pas dire que c'était le rythme que je visais lorsque GeoNet a été lancé (au moins je ne donne pas plus de poids aux résolutions GeoNet qu'à celles du Nouvel An<\/EM>). Je ne sais pas si ma sécheresse est terminée, mais un nerf à vif a été suffisamment touché par Esri pour faire pleuvoir, du moins pour le moment. Parmi tous les tréteaux qui encombrent mes placards, la mauvaise documentation et ses conséquences est l'un des plus usés. Aussi honnête qu'Abraham Lincoln dise qu'on ne peut pas tout croire sur internet, je pense que les utilisateurs de logiciels devraient pouvoir faire confiance à l'aide en ligne et à la documentation d'une entreprise.<\/P><\/P>On ne peut pas passer trop de temps dans le monde des relations spatiales sans rencontrer le Modèle d'Intersection Étendue Dimensionnellement 9 (DE-9IM). Le DE-9IM a été développé par Clementini et d'autres au milieu des années 90 comme une évolution du Modèle des 4 Intersections (4IM) et du Modèle des 9 Intersections (9IM). Bien que le DE-9IM ne soit pas la seule définition des relations spatiales, il est devenu la définition 2D dominante après son inclusion dans la

Spécification d'implémentation OpenGIS pour l'information géographique - Accès aux entités simples - Partie 1 : Architecture commune<\/A>.<\/P>
<\/P>
Les références et discussions sur le DE-9IM se trouvaient autrefois dans diverses documentations Esri, mais ces références et documentations deviennent plus difficiles à trouver dans la documentation actuelle d'ArcGIS. Par exemple, entre les nouveaux sites 10.3
ArcGIS for Desktop<\/A>, ArcGIS for Server<\/A>, et ArcGIS for Developers <\/A>, Clementini n'est référencé que sur quelques pages et DE-9IM n'est référencé et discuté que sur une seule page : Fonctions relationnelles pour ST_Geometry<\/A>. Alors que Python adopte une philosophie « nous sommes tous adultes », Esri semble aller dans l'autre sens en nous nourrissant de Pablum, sans la fortification vitaminée.<\/P>
<\/P>
Bien que le DE-9IM soit la base des prédicats/relation spatiaux 2D dans de nombreuses bibliothèques de géométrie et applications géospatiales, il existe deux types de recouvrement pour l'
outil Sélectionner une couche par emplacement <\/A> où l'implémentation par défaut d'Esri diffère de celle de Clementini : Contient, À l'intérieur (Within). Dans les deux cas, le type de recouvrement par défaut ou non qualifié implique la définition d'Esri (souligné en bleu<\/SPAN>) tandis que la définition de Clementini (souligné en rouge<\/SPAN>) est gérée via des qualificateurs.<\/P><\/P>Alors comment la définition Esri de Contient et À l'intérieur diffère-t-elle de celle de Clementini ? En évitant la notation mathématique et les matrices illustratives, la différence se résume à la manière dont les frontières des géométries sont traitées. Par exemple, une géométrie a<\/SPAN> qui est entièrement sur la frontière d'une géométrie b<\/SPAN> est considérée comme étant à l'intérieur de la géométrie b<\/SPAN> selon la définition d'Esri mais pas selon celle de Clementini. Créons des entités polygone et ligne simples pour démontrer :<\/P><\/P>>>> polygon = arcpy.FromWKT('POLYGON((0 0, 3 0, 3 3, 0 3, 0 0))')
>>> line = arcpy.FromWKT('LINESTRING(1 0, 2 0)')
>>> arcpy.CopyFeatures_management(polygon, 'in_memory\/polygon')
<Result 'in_memory\\polygon'>
>>> arcpy.CopyFeatures_management(line, 'in_memory\/line')
<Result 'in_memory\\line'><\/PRE><\/P><\/P><\/P>Exécution de l'outil Sélectionner une couche par emplacement <\/A> en utilisant les deux définitions d'À l'intérieur :<\/P>
<\/P>
>>> arcpy.SelectLayerByLocation_management("line", "WITHIN", "polygon")
<Result 'line'>
>>> arcpy.GetCount_management("line")
<Result '1'>
>>> arcpy.SelectLayerByLocation_management("line", "WITHIN_CLEMENTINI", "polygon")
<Result 'line'>
>>> arcpy.GetCount_management("line")
<Result '0'><\/PRE><\/P>Jusqu'ici tout va bien. Au-delà du fait que les définitions par défaut d'Esri pour Contient et À l'intérieur diffèrent de la plupart des autres bibliothèques de géométrie et applications géospatiales, y compris les normes OGC pour les entités simples, au moins les résultats correspondent à la documentation rare disponible en ligne.<\/P><\/P>À ce stade, il est vraiment important de souligner quelque chose qui est facilement négligé. Les fonctions ST_Geometry d'Esri sont<\/> conformes aux normes OGC pour l'accès aux entités simples et SQL, ce qui signifie que ST_Within adhère à la définition de Clementini et non à celle d'Esri.<\/> P ><\/>SQL&gt ; SELECT sde.st_within(sde.st_geomfromtext('LINESTRING(1 0, 2 0)', 0),
&nbsp ; 2 & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; sde.st_geomfromtext('POLYGON((0 0, 3 0, 3 3, 0 3, 0 0))', 0))
&nbsp ; 3 & nbsp ; FROM dual;
SDE.ST_WITHIN(SDE.ST_GEOMFROMTEXT('LINESTRING(10 ,20)',0),SDE.ST_GEOMFROMTEXT('PO
--------------------------------------------------------------------------------
&nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nbsp ; & nb sp ; & nb sp ; & nb sp ; & nb sp ; ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
<\/>Jusqu'à présent , je soutiendrais que la documentation Esri relative aux relations spatiales a été faible car elle repose fortement sur l'inférence . L'utilisateur attentif pourrait remarquer qu'il existe plusieurs types de recouvrement À l'intérieur dans le menu déroulant pour l'< A href = "http : \/ \/ desktop.arcgis.com \/ en \/ desktop \/ latest \/ tools \/ data-management-toolbox \/ select-layer-by-location.htm " rel = "nofollow noopener noreferrer " target = "_blank" > outil Sélectionner une couche par emplacement <\/> A > , et l'utilisateur curieux pourrait aller plus loin pour lire sur les types de recouvrement afin de comprendre leurs différences . L'utilisateur vraiment attentif et connaisseur pourrait comprendre qu'une seule ligne dans la documentation < A href = "http : \/ \/ desktop.arcgis.com \/ en \/ desktop \/ latest \/ manage-data \/ using-sql-with-gdbs \/ what-is-the-st-geometry-storage-type.htm " rel = "nofollow noopener noreferrer " target = "_blank" > Qu'est-ce que le type de stockage ST_Geometry ? <\/> A > indiquant que ST_Geometry implémente la spécification SQL 3 signifie que la fonction ST_Within adhère à la définition de Clementini plutôt qu'à celle d'Esri issue de l'< A href = "http : \/ \/ desktop.arcgis.com \/ en \/ desktop \/ latest \/ tools \/ data-management-toolbox \/ select-layer-by-location.htm " rel = "nofollow noopener noreferrer " target = "_blank" > outil Sélectionner une couche par emplacement <\/> A > . En résumé , il n'existe aucune documentation reconnaissant explicitement qu'il existe différentes définitions de certaines relations spatiales dans diverses parties du logiciel Esri lui-même .<\/> P ><\/>Déjà confus ? Attendez , le vrai plaisir commence lorsque nous plongeons dans les < A href = "http : \/ \/ desktop.arcgis.com \/ en \/ desktop \/ latest \/ analyze \/ arcpy-classes \/ geometry.htm " rel = "nofollow noopener noreferrer " target = "_blank" > Classes ArcPy Geometry <\/> A > car la documentation passe de faible à vraiment faible . Les seules références à OGC dans la documentation des < A href = "http : \/ \/ desktop.arcgis.com \/ en \/ desktop \/ latest \/ analyze \/ arcpy-classes \/ geometry.htm " rel = "nofollow noopener noreferrer " target = "_blank" > Classes ArcPy Geometry <\/> A > concernent les propriétés WKB et WKT , et il n'y a aucune référence au DE-9IM ou à Clementini . Regardons la documentation pour la méthode within :<\/> P >< IMG __jive_id = "99920" alt = "arcgis_103_geometry_class_within_documentation.PNG" class="image-3 jive-image" src="https:\/\/us.v-cdn.net\/6038851\/uploads\/legacyfs\/online\/99920_arcgis_103_geometry_class_within_documentation.PNG" \/><\/P>
Donc, la géométrie est à l'intérieur d'une autre géométrie si elle est à l'intérieur de cette géométrie. Compris. Oh attendez, me demandent-ils si une géométrie est à l'intérieur d'une autre géométrie ? Bien qu'aucune des illustrations ne capture une situation qui différencie les définitions Esri et Clementini, l'absence de toute référence à OGC, DE-9IM ou Clementini fait penser que c'est la définition d'Esri qui est utilisée. Vérifions :<\/P>
<\/P>
>>> line.within(polygon)
False<\/PRE><\/P>Aïe, ça fait mal. Il est assez clair qu'il y a un manque de cohérence dans la façon dont certains opérateurs spatiaux sont implémentés dans différentes parties du logiciel Esri, mais le pire c'est que la documentation ne le signale même pas. Les utilisateurs doivent en déduire, et probablement de manière incorrecte parfois, comment le logiciel fonctionne au lieu d'être informés sur son fonctionnement. Caveat utilitor<\/EM>.<\/P><\/BODY><\/HTML>

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Réponses

DanPatterson_Retired

Nicely done! And now I know where null points can reside.

AaronFrodsham

I thought I was going crazy trying to figure out ESRI's definitions. Now I can see why.

Waan

Eight and a half years later, this post is still very relevant and I've found myself re-visiting it about every 6 months. Esri has touched-up their documentation but it still needs help.

My most recent scenario was using a polygon to "difference" a line geometry that was partly coincident with the polygon's boundary. The documentation is vague on this scenario and I tested it using your handy bit of code above. The "difference" method uses the "Esri within" and not the "Clementini within" when comparing features. This is in contrast to the "within" method, which IS a Clementini operator. Nuts.

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