要将一个地理位置的值与另一个位置的值进行比较吗

Question

我有一个数据框，其中包含纬度、经度、HWMQalityName、高程、描述和其他非必要信息的列。下面显示的数据框仅用于纬度、经度、HWMQalityName、高程和说明。在纬度列之前、描述列之后以及纬度、经度、HWMQalityName、elev_ft和hwm_locationdescription列之间的数据帧中，还有其他列的值：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import netCDF4 as nc4
import os
import sys
from plotly.offline import download_plotlyjs, init_notebook_mode, plot, iplot
init_notebook_mode(connected=True)
import plotly.offline as po
import plotly.graph_objs as go
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import pathlib as pl
import matplotlib as mpl
import pandas as pd
import sys;sys.path.append('../ncsurge')
from importlib import reload
import geopandas as gpd
from shapely.geometry import Point, MultiPoint
from shapely.ops import nearest_points
from hwm import *

root_hwm = pl.Path(r'P:\Temp\bpozo\Scripts\HWM')
A = pd.read_csv(str(root_hwm / 'FilteredHWMs.csv'))
hwm_m = gpd.GeoDataFrame(A)
hwm_m

latitude       longitude        hwmQualityName           elev_ft     hwm_locationdescription
35.281050926   -76.6625853795   'Excellent: +/- 0.05 ft'  7.288     'side of left garage'
34.676933      -77.080633       'Poor: +/- 0.40 ft'      12.241     'outside marked with pen'
...
34.94107586    -76.6507665736   'Good: +/- 0.10 ft'       6.025     'side of post'

这些点中有一定数量（比如说100个）位于海岸线上，当在地图上看到时，它们彼此相对较近。我想做的是几件事：

1）我想将每个位置的标高值与周围位置的标高值进行比较，半径为300英尺，以确定我所查看位置的标高值是否为异常值

2）确定具有异常值的高程值的位置后，我想使用HWMQalityName列和hwm_locationdescription列中的字符串删除HWMQalityName列中包含单词“Poor”或hwm_locationdescription列中包含单词“waves”或与waves相关的任何其他单词的所有点（即从数据帧中删除整行）

我希望最终得到的是一个数据帧，它根据上述条件删除了点

我是Python新手，不知道解决这个问题的最佳方法

任何和所有的帮助都将不胜感激

Answer 1

你有坐标，你想给出一个以英尺为单位的半径。如果你把脚转换成坐标，你的工作就会轻松得多。经度和纬度通常以度、分和秒为单位，1秒约为90英尺。300英尺=3.3秒=0.055分钟=0.00092度。我将数字四舍五入，因为看起来你不需要对距离进行超级精确，但它仍然应该精确到<；10英尺

然后可以找到计算一个坐标是否在另一个坐标范围内的数学Here

Answer 2

我相信距离函数对于第1部分是有用的。以下是我在网上制作/发现的一个：

def calculate_distance(latitude1, longitude1, latitude2, longitude2):
    import math
    latitude1 = math.radians(latitude1)
    longitude1 = math.radians(longitude1)
    latitude2 = math.radians(latitude2)
    longitude2 = math.radians(longitude2)
    delta_lon = abs(longitude1 - longitude2)
    delta_lat = abs(latitude1 - latitude2)
    term1 = math.sin(delta_lat / 2) ** 2
    term2 = math.cos(latitude1) * math.cos(latitude2) * math.sin(delta_lon / 2) ** 2
    a = term1 + term2
    c = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a))
    distance = c * 6378100 # c * radius of Earth in meters
    return distance

您可以使用此函数确定其“300英尺”部分。我应该注意到，它返回的是以米为单位的距离，我不确定其准确性。我相信当我测试它的时候，它的功能是99.8%的准确度，但是如果你测量到脚，那可能不够准确

要归功于我找到数学的地方：https://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html