如何在同一地理数据框中获得多边形与其他多边形的交点？

Question

我有一个包含数千个多边形的形状文件。他们中的许多人接触但不交叉。我需要接电话的公用线路。

我尝试使用下面的函数来达到我的目的，但是输出显示了一些MultiLineString，其中的行只有两个点，这应该是一个整体LineString。

def calcu_intersect_lines(cgidf):

    intersection = gpd.GeoDataFrame(columns=['geometry'], crs=cgidf.crs)

    while len(cgidf) > 1:
        choose = cgidf.iloc[0]
        cgidf.drop(cgidf.index[0], inplace=True)
        for i in range(len(cgidf.index)):
            cgids = cgidf.iloc[i]
            if choose.geometry.exterior.intersects(cgids.geometry.exterior):
                intersects = choose.geometry.exterior.intersection(cgids.geometry.exterior)
                index = len(intersection)
                intersection.loc[index] = [intersects]

            else:
                continue

        return intersection

对于MultiLineString，我尝试使用shapely.geometry.LineString.union（）函数在同一个MultiLineString中连接两个短行，如果它们彼此接触。但是结果也显示了一个MultiLineString。

geopandas本身的交叉功能似乎也会导致多重限制。

是否有任何方法返回正常结果（LineStringnotMultiLineString用于连续公用线路）？

下面是一个输入和输出数据的小例子：

a = Polygon(((0, 0), (0, 0.5), (0.5, 1), (1, 0.5), (1, 0), (0.5, -0.5), (0, 0)))
b = Polygon(((0, 0.5), (0.5, 1), (1, 0.5), (1, 2), (0, 0.5)))
c = Polygon(((1, 0.5), (1, 0), (0.5, -0.5), (1.5, -1), (1, 0.5)))
gdf = gpd.GeoDataFrame(columns=['geometry'], data = [a, b, c])
h = calcu_intersect_lines(gdf)

下面是h的值：

index  geometry
0      MULTILINESTRING ((0 0.5, 0.5 1), (0.5 1, 1 0.5))
1      MULTILINESTRING ((1 0.5, 1 0), (1 0, 0.5 -0.5))

两个多字符串中的行字符串分别具有公共点（0.5,1）和（1,0）。

我想要的结果如下所示：

index  geometry
0      LINESTRING (0 0.5, 0.5 1, 1 0.5))
1      LINESTRING (1 0.5, 1 0, 0.5 -0.5))

可能的解决办法：

在评论中，建议我替换以下行

intersection.loc[index] = [intersects]

通过

intersection.loc[index] = [LineString([*intersects[0].coords, *map(lambda x: x.coords[1], intersects[1:])])]

它在我的简单例子中运行良好。然而，对于真正的shapefile，它将比这复杂得多。可能有以下几种情况：

>

具有多条公共线的两个多边形。

from shapely.geometry import Polygon

a = Polygon(((0., 0.), (0., 0.5), (0.5, 1.), (1., 0.5), (1., 0.), (0.5, -0.5), (0., 0.)))
b = Polygon(((0., 0.5), (0.5, 1.), (1.2, 0.7), (1., 0.), (0.5, -0.5), (2., 0.5), (0., 2.)))

对于a和b，它们有两个pubilc行LineString（（（0., 0.5), (0.5, 1.)))和LineString（（（1., 0.), (0.5, -0.5)))。在这种情况下，我可以简单地使用intersects函数来测试行是否接触。但是还有另一个问题：

多行线中的行不整齐。

from shapely.geometry import MultiLineString

ml = MultiLineString((((2, 3), (3, 4)), ((0, 2), (2, 3))))

对于ml，此建议将返回错误的结果。你对上面的第二个例子有什么想法吗？




Answer 1

感谢乔治和其他贡献者的帮助，我已经解决了我的问题。函数shapely。行动计划。这里介绍的linemerge（）是我解决方案的关键点。

我在这里发布我的解决方案：

from shapely import ops

def union_multils(ml):

    '''Union touched LineStrings in MultiLineString or GeometryCollection.

    Parameter
    ---------
    ml: GeometryCollection, MultiLineString or LineString

    return
    ------
    ul: MultiLineString or LineString: a MultiLineString suggest the LineStrings 
        in input ml is not connect entitly.
    '''

    # Drop Point and other geom_type(if exist) out
    ml = list(ml)
    ml = [l for l in ml if l.geom_type == 'LineString']

    # Union
    if len(ml) ==  1 and ml[0].geom_type == 'LineString':
        ul = ml[0]
    else:
        ul = ops.linemerge(ml)

    return ul