Geopandas-与多边形相交的分割线，在新的链接属性中保留多边形ID

Question

我有两个地理数据帧：一个包含许多线性字符串，另一个包含许多多边形。这些线和多边形相互交叉。我试图实现的输出是一个新的地理数据帧，包含在它们相交多边形的任何位置被分割的链接。

简化测试代码如下：

import geopandas
from shapely.geometry import Polygon, LineString

#Create geodataframe containing 2 links:
linkID = ['1','2']
link_geom = [LineString([(0, 0), (10, 10)]),LineString([(10, 10), (20, 10)])]
a = {'linkID':linkID,'geometry':link_geom}
gdf_links = geopandas.GeoDataFrame(a)

#Create geodataframe containing 2 polygons:
polyID = ['100','200']
poly_geom = [Polygon([(2, 1), (2, 3), (4, 3), (4, 1)]),Polygon([(15, 7), (15, 13), (18, 13), (18, 7)])]
b = {'polyID':polyID,'geometry':poly_geom}
gdf_poly = geopandas.GeoDataFrame(b)

通过运行以下代码，可以看到直线与多边形相交：

links = gdf_links.unary_union
polys = gdf_poly.unary_union
geopandas.GeoSeries([links,polys]).plot(cmap='tab10')

它生成下图（注释以红色/绿色添加，以显示所涉及的各种元素）：

将两条线拆分为6段（如上图中绿色标记）。

理想情况下，我想要实现的输出如下所示，带有一个“poly_intersect”列，列出发生拆分的多边形的ID。请注意，项目2和5列出了两个多边形ID，因为它们与多边形相交两次。

Answer 1

您可以通过对带有多边形的线条进行“覆盖”（覆盖时使用“联合”操作）来获得这些线串。但是，它不会给出您为“poly_intersect”列描述的预期结果：

>> geopandas.overlay(gdf_links, gdf_poly, how='union').explode().reset_index(drop=True)

  linkID polyID                   geometry
0      1    100      LINESTRING (2 2, 3 3)
1      2    200  LINESTRING (15 10, 18 10)
2      1    NaN      LINESTRING (0 0, 2 2)
3      1    NaN    LINESTRING (3 3, 10 10)
4      2    NaN  LINESTRING (10 10, 15 10)
5      2    NaN  LINESTRING (18 10, 20 10)

一些评论：

• 我使用的是explode（），因为overlay（）操作会在与多边形相交之前和之后为一条线字符串的部分返回多行字符串。分解将拆分这些“多”几何体
• “polyID”列表示哪些线串源自与多边形相交的线串。但它没有它们所接触的多边形的其他线串的信息

因此，如果您还需要该信息（完整的“poly_intersect”列），可以进行后续分析，检查哪些线串与哪些多边形接触。