在 Shapely 中用兩條線切割一個多邊形

Question

我試圖用兩條線將shapely.geometry.Polygon實例分成兩部分。 例如，在下面的代碼中， polygon是一個環，如果我們用line1和line2切割它，我們應該得到兩個部分環，一個是 270 度，一個是 90 度。 有沒有一種干凈的方法來做到這一點？

from shapely.geometry import Point, LineString, Polygon

polygon = Point(0, 0).buffer(2).difference(Point(0, 0).buffer(1))
line1 = LineString([(0, 0), (3, 3)])
line2 = LineString([(0, 0), (3, -3)])

Answer 1

從 1.6.0 版（2017 年 8 月）開始，Shapely 中有一個功能可以將一個幾何體拆分為另一個幾何體，因此不再需要滾動您自己的幾何體。 請參閱文檔： shapely.ops.split(geom, splitter)

請注意，此線程上的較舊答案是在拆分函數處於 Shapely之前編寫的 - 它們現在實際上已過時。

Answer 2

肯沃特福德在這里回答了關於使用buffer和difference來解決問題的問題，但缺點是會損失一點區域。 下面的示例代碼：

from shapely.geometry import Point, LineString, Polygon

polygon = Point(0, 0).buffer(2).difference(Point(0, 0).buffer(1))
line1 = LineString([(0, 0), (3, 3)])
line2 = LineString([(0, 0), (3, -3)])

line1_pol = line1.buffer(1e-3)
line2_pol = line2.buffer(1e-3)

new_polygon = polygon.difference(line1_pol).difference(line2_pol)

現在有效，我很想看看是否有另一種（可能沒有丟失區域）方法！

Answer 3

from shapely.ops import linemerge, unary_union, polygonize
from shapely.geometry import LineString, Polygon

# Define the Polygon and the cutting line
line = LineString([(-5, -5), (5, 5)])
polygon = Polygon([(-1, -1), (1, -1), (1, 1), (-1, 1)])


def cut_polygon_by_line(polygon, line):
    merged = linemerge([polygon.boundary, line])
    borders = unary_union(merged)
    polygons = polygonize(borders)
    return list(polygons)

def plot(shapely_objects, figure_path='fig.png'):
    from matplotlib import pyplot as plt
    import geopandas as gpd
    boundary = gpd.GeoSeries(shapely_objects)
    boundary.plot(color=['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'yellow'])
    plt.savefig(figure_path)

result = cut_polygon_by_line(polygon, line)
print(result)
plot(result)
print(result[0].intersection(result[1]))

結果是

[<shapely.geometry.polygon.Polygon object at 0x7f50dcf46d68>, 
 <shapely.geometry.polygon.Polygon object at 0x7f50dcf46da0>]
LINESTRING (-1 -1, 1 1)