如何使用 geopandas 有效地在多邊形查詢中做一個點？

Question

我有一個包含美國所有縣的 shapefile，我在緯度/經度點進行了一堆查詢，然后找到該點所在的縣。現在我只是遍歷所有縣並執行 pnt .within（縣）。 這不是很有效。 有一個更好的方法嗎？

Answer 1

您的情況看起來像是spatial joins很有用的典型情況。 空間連接的想法是使用地理坐標而不是使用屬性來合並數據。

geopandas中的三種可能性：

• intersects
• within
• contains

似乎您想要within ，可以使用以下語法：

geopandas.sjoin(points, polygons, how="inner", op='within')

注意：您需要安裝rtree才能執行此類操作。 如果需要安裝這個依賴，使用pip或者conda安裝

例子

例如，讓我們 plot 歐洲城市。 兩個示例數據集是

import geopandas
import matplotlib.pyplot as plt

world = geopandas.read_file(geopandas.datasets.get_path('naturalearth_lowres'))
cities = geopandas.read_file(geopandas.datasets.get_path('naturalearth_cities'))
countries = world[world['continent'] == "Europe"].rename(columns={'name':'country'})

countries.head(2)
    pop_est     continent   country     iso_a3  gdp_md_est  geometry
18  142257519   Europe  Russia  RUS     3745000.0   MULTIPOLYGON (((178.725 71.099, 180.000 71.516...
21  5320045     Europe  Norway  -99     364700.0    MULTIPOLYGON (((15.143 79.674, 15.523 80.016, ...

cities.head(2)
    name    geometry
0   Vatican City    POINT (12.45339 41.90328)
1   San Marino  POINT (12.44177 43.93610)

cities是全球數據集， countries是歐洲范圍內的數據集。

兩個數據集都需要在同一個投影系統中。 如果沒有，請在合並前使用.to_crs 。

data_merged = geopandas.sjoin(cities, countries, how="inner", op='within')

最后，看看結果讓我們做一個 map

f, ax = plt.subplots(1, figsize=(20,10))
data_merged.plot(axes=ax)
countries.plot(axes=ax, alpha=0.25, linewidth=0.1)
plt.show()

基礎數據集將我們需要的信息合並在一起

data_merged.head(5)

    name    geometry    index_right     pop_est     continent   country     iso_a3  gdp_md_est
0   Vatican City    POINT (12.45339 41.90328)   141     62137802    Europe  Italy   ITA     2221000.0
1   San Marino  POINT (12.44177 43.93610)   141     62137802    Europe  Italy   ITA     2221000.0
192     Rome    POINT (12.48131 41.89790)   141     62137802    Europe  Italy   ITA     2221000.0
2   Vaduz   POINT (9.51667 47.13372)    114     8754413     Europe  Austria     AUT     416600.0
184     Vienna  POINT (16.36469 48.20196)   114     8754413     Europe  Austria     AUT     416600.0

在這里，我使用了inner連接方法，但如果您想保留所有點，包括不在多邊形內的點，您可以更改該參數。