python 笔记：shapely（形状篇）

主要是点（point）、线（linestring）、面（surface）

1 基本方法和属性

object.area	返回对象的面积（浮点数）
object.bounds	返回一个（minx, miny, maxx, maxy）元组（浮点值），该元组界定了对象的边界
object.length	返回对象的长度（浮点数）
object.minimum_clearance	返回通过移动一个节点所能产生的无效几何形状的最小距离这可以被视为几何形状的稳健性的度量，其中较大的最小清晰度值表示更稳健的几何形状。如果一个几何形状不存在最小清晰度，例如一个点，这将返回math.infinity。在上面的例子中，多边形是一个边长为1的正方形。这个 `1.0` 的值意味着，在使得多边形变为非法几何形状（例如，使得至少一边退化到点或使得多边形自相交）之前，你可以沿着其边界移动一个顶点的最大距离是1个单位 `1.0` 是指在不产生无效几何形状的前提下，所有顶点中的某一个可以移动的最大距离。这意味着，对于给定的多边形，你可以选择任何一个顶点，并将其沿任意方向移动最多1个单位长度，而不会使多边形变成无效的几何形状
object.geom_type	返回一个字符串，指定对象的几何类
object.distance	返回到另一个几何对象的最小距离（浮点数）
object.hausdorff_distance	返回到另一个几何对象的豪斯多夫距离（浮点数）。两个几何形状之间的豪斯多夫距离是一个几何形状上的点到另一个几何形状上最近点的最远距离
object.representative_point	返回一个廉价计算出的点，保证在几何对象内注：这通常不同于质心

2 Points

2.1 创建点

使用 Shapely 创建点时，可以直接提供 x 和 y 的坐标值，或者提供一个包含 x 和 y 值的元组

from shapely import Point

# 使用位置坐标值创建点
point = Point(0.0, 0.0)

# 使用点元组参数创建点
q = Point((0.0, 0.0))

2.2 属性和方法

point.area	始终是0
point.length	始终是0
point.bounds	对于点来说，这些值是点的坐标
`coords`、`x`、`y`	访问坐标值 coords还可以这样使用：

3 LineStrings

接受一个有序的2个或更多个 (x, y[, z]) 点元组序列
构造出的 LineString 对象代表点之间的一个或多个连接的线性样条。有序序列中允许重复的点，但可能会导致性能损失，应该避免。LineString 可以自我交叉

3.1 方法和属性

line.area	始终是0
line.length	线段的长度
line.bounds	x-y 边界框是一个 (minx, miny, maxx, maxy) 元组
line.coords	定义的坐标值可以通过 `coords` 属性访问

4 LinearRing

受一个有序的 (x, y[, z]) 点元组序列
序列可以通过在第一个和最后一个索引处传递相同的值来显式关闭。否则，序列将通过将第一个元组复制到最后一个索引来隐式关闭
LinearRing 有零面积和非零长度
与 LineString 一样，有序序列中允许重复的点，但可能会导致性能损失，应该避免。LinearRing 不能自我交叉，也不能在单个点上接触自身

coords
area	始终为0
length	长度
bounds

5 polygon

Polygon 类的构造函数接受两个位置参数。
- 第一个参数是一个有序的 (x, y[, z]) 点元组序列，这与 LinearRing 的情况完全相同。
- 第二个参数是一个可选的，无序的环状序列序列，指定了特征的内部边界或“洞”（同时在第一个LinearRing里面的部分挖掉，不在第一个

from shapely import Polygon

poly=Polygon([(0,2),(2,2),(2,0)],
             [[(0.5, 1.5), (1.5, 1.5), (1.5, 0.5), (0.5, 0.5)]])
poly

area	面积
length
bounds
exterior interiors	访问组成环（外环内环）

6 box

方形多边形

from shapely.geometry import box

box(0,0,1,2)

7 形状的集合

7.1 GeometryCollection

当两个几何对象的交集包含多种类型的几何元素时，例如 LineString 和 Point，Shapely 会使用 GeometryCollection 类型来表示这些结果

from shapely.geometry import LineString

a = LineString([(0, 0), (1, 1), (1,2), (2,2)])
b = LineString([(0, 0), (1, 1), (2,1), (2,2)])
x = a.intersection(b)
print(x)
#GEOMETRYCOLLECTION (LINESTRING (0 0, 1 1), POINT (2 2))

7.1.1 geoms

通过 geoms 属性访问 GeometryCollection 中的成员

list(x.geoms)
#[<LINESTRING (0 0, 1 1)>, <POINT (2 2)>]

7.2 集合中的点：MultiPoint 类

MultiPoint 类用于表示点的集合。

构造函数接受一个点的序列，其中每个点可以是 (x, y[, z]) 形式的元组。

from shapely import MultiPoint
points = MultiPoint([(0.0, 0.0), (1.0, 1.0)])
print(points.area)  
# 输出 0.0
print(points.length)  
# 输出 0.0

area	始终为0
length	始终为0
bounds
geoms	MultiPoint中的点

7.3 集合中的线：MultiLineString 类

MultiLineString 类表示线的集合。构造函数接受一系列类似线的序列或对象。

一个 MultiLineString 对象的面积为零，长度为非零

from shapely import MultiLineString
coords = [((0, 0), (1, 1)), ((-1, 0), (1, 0))]
lines = MultiLineString(coords)
lines

area	始终为0
length
bounds
geoms	MultiLineString中的点

7.4 多边形中的点 MultiPolygon

from shapely import Polygon
from shapely import MultiPolygon
polygon1 = Polygon([(0, 0), (1, 1), (1, 0),(0,1)])
polygon2 = Polygon([(0,0),(0,2),(1,1)])

multiPolygon=MultiPolygon([polygon1,polygon2])
multiPolygon