小编典典

检查地理点在多边形内部还是外部

python

我正在使用python,并且已经
在地图上定义了多边形的纬度和经度(以度为单位)。我的目标是检查通用 坐标点P是否落在此类多边形内。因此,我希望有一个 函数可以检查这种情况并返回,或者 该点在多边形内部还是外部。
x,y
TrueFalse

在此处输入图片说明

在这个例子中,点在外面,所以结果是 False

问题:是否有可以实现我的目标的库/软件包?如果是
,您推荐哪一个?您能否举一个小例子来说明如何
使用它?

这是我到目前为止编写的代码:

import numpy as np

# Define vertices of polygon (lat/lon)
v0 = [7.5, -2.5] 
v1 = [2, 3.5]
v2 = [-2, 4]
v3 = [-5.5, -4]
v4 = [0, -10]
lats_vect = np.array([v0[0],v1[0],v2[0],v3[0],v4[0]])
lons_vect = np.array([v0[1],v1[1],v2[1],v3[1],v4[1]])

# Point of interest P
x, y = -6, 5 # x = Lat, y = Lon

## START MODIFYING FROM HERE; DO NOT MODIFY POLYGON VERTICES AND DATA TYPE
# Check if point of interest falls within polygon boundaries
# If yes, return True
# If no, return False

为了绘制多边形和兴趣点,我使用了cartopy,并
编写了以下代码行:

import cartopy.crs as ccrs
import matplotlib.pyplot as plt
ax = plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree())
ax.stock_img()

# Append first vertex to end of vector to close polygon when plotting
lats_vect = np.append(lats_vect, lats_vect[0])
lons_vect = np.append(lons_vect, lons_vect[0])
plt.plot([lons_vect[0:-1], lons_vect[1:]], [lats_vect[0:-1], lats_vect[1:]],
         color='black', linewidth=1, 
         transform=ccrs.Geodetic(),
         )

plt.plot(y, x, 
        '*',          # marker shape
        color='blue',  # marker colour
        markersize=8  # marker size
        )

plt.show()

注意事项:

点通过大圆圈相互连接!
我研究的Internt的,我最终找到了一些类似的问题像这样的,但我没有成功,因为它们都使用的.shp是我没有的文件。


阅读 200

收藏
2021-01-20

共1个答案

小编典典

这是我的问题的可能解决方案。

  1. 地理坐标必须正确存储。例np.array([[Lon_A, Lat_A], [Lon_B, Lat_B], [Lon_C, Lat_C]])
  2. 创建多边形
  3. 创建要测试的点
  4. 使用polygon.contains(point)如果点在内部测试(True)或外部(False)的多边形。
    这是代码的缺失部分:

    from shapely.geometry import Point
    from shapely.geometry.polygon import Polygon

    lons_lats_vect = np.column_stack((lons_vect, lats_vect)) # Reshape coordinates
    polygon = Polygon(lons_lats_vect) # create polygon
    point = Point(y,x) # create point
    print(polygon.contains(point)) # check if polygon contains point
    print(point.within(polygon)) # check if a point is in the polygon

注意:多边形不考虑大圆,因此有必要将边缘分成许多段,从而增加
顶点数量。

特殊情况:如果点位于多边形的边界上

例如print(Polygon([(0, 0), (1, 0), (1, 1)]).contains(Point(0, 0)))
失败

所以可以使用

print(polygon.touches(point)) # check if point lies on border of polygon
2021-01-20