Question

我正在使用python，我已经定义了地图上多边形的纬度和经度（以度为单位）。我的目标是检查坐标P的通用点x,y是否属于此多边形。因此，我希望有一个允许我检查这种情况的函数，如果该点在多边形内部或外部，则返回True或False。

在此示例中，该点位于外部，因此结果为False

问题：是否有允许达到目标的库/包？如果是，你推荐哪一个？你能给出一个如何使用它的小例子吗？

以下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：

点由Great Circles相互连接！
我在实习期间进行了研究，最后我找到了一些类似的问题like this one，但我没有成功，因为他们都使用了我没有的.shp文件。

Answer 1

这是我的问题的可能解决方案。

地理坐标必须妥善保存。示例np.array([[Lon_A, Lat_A], [Lon_B, Lat_B], [Lon_C, Lat_C]])
创建多边形
创建要测试的点
使用polygon.contains(point)测试点是否在多边形内部（True）或外部（False）。

以下是代码中缺少的部分：

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：多边形显然没有考虑很大的周期，因此有必要将边分割成许多段，从而增加顶点的数量。

Answer 2

还有一个新兴的python库 turfpy 。用于地理空间分析。

PyPI

Github

示例：

from turfpy.measurement import boolean_point_in_polygon
from geojson import Point, Polygon, Feature

point = Feature(geometry=Point((-46.6318, -23.5523)))
polygon = Polygon(
    [
        [
            (-46.653, -23.543),
            (-46.634, -23.5346),
            (-46.613, -23.543),
            (-46.614, -23.559),
            (-46.631, -23.567),
            (-46.653, -23.560),
            (-46.653, -23.543),
        ]
    ]
)
boolean_point_in_polygon(point, polygon)

Answer 3

另一种方法是使用此链接中解释的奇偶算法https://wrf.ecse.rpi.edu//Research/Short_Notes/pnpoly.html python代码在维基百科https://en.wikipedia.org/wiki/Even–odd_rule中提供

伙计们，请记住使多边形重要的点数顺序！我的意思是，不同的顺序导致不同的多边形。

检查地理点是否在Python

3 个答案: