使用“Mapbox”与“路径规划API"自动获取交通等时圈

汽车   2024-07-12 22:32   广东  

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本篇图文将给大家介绍如何使用“Mapbox”与“路径规划API"自动获取交通等时圈,本篇技术文章作者为98同学和徐同学。
1、研究背景
等时圈是指从某点出发,以某种交通方式在特定时间内能到达的距离覆盖的范围,可见,等时圈是交通耗时在地理空间上的反映,它在一定程度上反映了该地区的交通便利程度。因此,等时圈可用于区域交通分析、城市群分析、城市交通便捷度分析、公服设施可达性分析、生活便利性评价等项目中。
获取等时圈数据并制作相关专题图是交通技术工程师需要掌握的基本能力之一,本文将介绍两种通过一定代码自动化制作专题图的方法。
2、技术路线
2.1 方法一:Mapbox地图获取
Mapbox是一个全球性的地图数据平台,‌具有强大的API接口,其利用全球数据集为边界、‌交通和移动性提供支持。Isochrone是Mapbox地图的官方扩展应用之一,通过该应用可以直接获取到以某点作为起点,使用驾车、骑行、步行的等时圈和等距离圈坐标,再经过简单的转换即可变为多边形矢量数据,从而制作交通等时圈专题图。
从Isochrone获取等时圈的方法较简单,直接访问提供的API接口后设置相关参数即可。

URL:https://api.mapbox.com/isochrone/v1/mapbox/{profile}/{ start_point}? {contours_minutes}&{access_token}
2.2 方法二:路径规划API获取
互联网地图(如高德地图)提供了路径规划接口,用户通过访问相关API可以得到两坐标点之间的驾车、公交、骑行和步行时间,且这些时间还会受实时路况的影响而发生变化使其计算更加真实。
该方法首先将适量路网将区域栅格化,再通过路径规划API获取起点到每个栅格中心点的耗时,最后保留在一定时间范围内可以到达的栅格即可得到等时圈专题图。

URL:https://restapi.amap.com/v3/direction/transit/integrated? {key}&{origin}&{destination}&{city}
总结下来,两种方法的实现技术路线如下图所示:
3、案例演示
3.1 地图数据准备
从osm或其他来源获取一张区域路网地图,如下所示:

3.2 等时圈制作
(1)Mapbox地图获取
确定isochrone接口相关参数后爬取相关结果存为json格式文件,其代码如下:
将上述为json文件读取转化为矢量多边形,可视化效果如下:
(2)路径规划API获取
为了使用高德路径规划接口,首先需要明确终点坐标,我们把研究区域划分为多个正方形栅格,从而人为构造出多个终点,其代码如下:

以栅格中心点为终点,通过路径规划API获取和起点之间的出行时间,在求取的时间范围内,可视化其从起点往外能延伸到的空间范围即可得到等时圈范围,效果如下:
考虑到路径规划接口的免费额度有上限,限制栅格尺寸不能太小,因此当研究区域较大时就比较鸡肋。在这种情景下可用空间插值结合等高线绘制另一种形式的等时圈。即在平面上构建采样网格,基于少量的路径规划返回结果进行插值,得到出行时间的等高线图。要注意的是,这里要保证栅格充分覆盖路网,否则在插值时会出现大量的缺失值,因此在构造栅格时,可以在经纬度方向上各自额外多加一个栅格。经过上述的处理最终的等时圈专题图的效果如下:
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这就是本篇图文的全部内容了,感谢你的阅读。
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