如何找到哪些点与 geopandas 中的多边形相交？

Question

我一直在尝试在地理数据框上使用“相交”功能，以查看哪些点位于多边形内。 但是，只有框架中的第一个特征会返回 true。 我究竟做错了什么？

from geopandas.geoseries import *

p1 = Point(.5,.5)
p2 = Point(.5,1)
p3 = Point(1,1)

g1 = GeoSeries([p1,p2,p3])
g2 = GeoSeries([p2,p3])

g = GeoSeries([Polygon([(0,0), (0,2), (2,2), (2,0)])])

g1.intersects(g) # Flags the first point as inside, even though all are.
g2.intersects(g) # The second point gets picked up as inside (but not 3rd)

Answer 1

根据文档：

二元运算可以在两个 GeoSeries 之间应用，在这种情况下，运算是按元素执行的。 这两个系列将通过匹配索引对齐。

你的例子不应该起作用。 因此，如果要测试每个点是否位于单个多边形中，则必须执行以下操作：

poly = GeoSeries(Polygon([(0,0), (0,2), (2,2), (2,0)]))
g1.intersects(poly.ix[0]) 

输出：

    0    True
    1    True
    2    True
    dtype: bool

或者，如果您想测试特定 GeoSeries 中的所有几何图形：

points.intersects(poly.unary_union)

Geopandas 依靠 Shapely 进行几何工作。 有时直接使用它是有用的（并且更容易阅读）。 以下代码也如宣传的那样工作：

from shapely.geometry import *

p1 = Point(.5,.5)
p2 = Point(.5,1)
p3 = Point(1,1)

poly = Polygon([(0,0), (0,2), (2,2), (2,0)])

for p in [p1, p2, p3]:
    print(poly.intersects(p))

您可能还会查看如何处理 Shapely 中的舍入错误，以了解边界上的点可能出现的问题。

Answer 2

解决此问题的一种方法似乎是获取特定条目（这不适用于我的应用程序，但可能适用于其他人的：

from geopandas.geoseries import *

p1 = Point(.5,.5)
p2 = Point(.5,1)
p3 = Point(1,1)

points = GeoSeries([p1,p2,p3])

poly = GeoSeries([Polygon([(0,0), (0,2), (2,2), (2,0)])])

points.intersects(poly.ix[0])

另一种方法（对我的应用程序更有用）是与第二层的特征的一元联合相交：

points.intersects(poly.unary_union)

Answer 3

由于 geopandas 最近经历了许多性能提升的变化，这里的答案已经过时了。 Geopandas 0.8 引入了许多变化，可以更快地处理大型数据集。

import geopandas
from shapely import Polygon

p1 = Point(.5,.5)
p2 = Point(.5,1)
p3 = Point(1,1)

points = GeoSeries([p1,p2,p3])

poly = GeoSeries([Polygon([(0,0), (0,2), (2,2), (2,0)])])

geopandas.overlay(points, poly, how='intersection')

Answer 4

我认为最快的方法是使用geopandas.sjoin 。

import geopandas as gpd

gpd.sjoin(pts, poly, how='left', op='intersects')

检查示例： 链接

Answer 5

您可以使用下面的这个简单函数轻松检查哪些点位于多边形内：

import geopandas
from shapely.geometry import *

p1 = Point(.5,.5)
p2 = Point(.5,1)
p3 = Point(1,1)

g = Polygon([(0,0), (0,2), (2,2), (2,0)])

def point_inside_shape(point, shape):
    #point of type Point
    #shape of type Polygon
    pnt = geopandas.GeoDataFrame(geometry=[point], index=['A'])
    return(pnt.within(shape).iloc[0])

for p in [p1, p2, p3]:
    print(point_inside_shape(p, g))