在 Shapely 中以平面单位(例如平方米)计算多边形面积
回答问题
我正在使用 Python 3.4 和 shapely 1.3.2 从长/纬度坐标对列表中创建一个多边形对象,我将其转换为众所周知的文本字符串以解析它们。这样的多边形可能看起来像:
POLYGON ((-116.904 43.371, -116.823 43.389, -116.895 43.407, -116.908 43.375, -116.904 43.371))
由于 shapely 不处理任何投影并在 carthesian 空间中实现所有几何对象,因此在该多边形上调用 area 方法,如:
poly.area
以平方度为单位给出该多边形的面积。为了获得像平方米这样的平面单位的面积,我想我必须使用不同的投影(哪个?)来转换多边形的坐标。
我多次阅读 pyproj 库应该提供执行此操作的方法。使用 pyproj,有没有办法将整个形状优美的多边形对象转换为另一个投影,然后计算面积?
我用我的多边形做一些其他的事情(不是你现在想的),只有在某些情况下,我需要计算面积。
到目前为止,我只找到了这个例子:http://all-geo.org/volcan01010/2012/11/change-coordinates-with-pyproj/
这意味着将每个 Polygon 对象拆分为其外环和内环(如果存在),获取坐标,将每对坐标转换为另一个投影并重建 Polygon 对象,然后计算其面积(无论如何它是什么单位?)。这看起来像一个解决方案,但不是很实用。
有更好的想法吗?
Answers
好的,我终于用matplotlib库的Basemap工具包做到了。我将解释它是如何工作的,也许这有时会对某人有所帮助。
1\。在您的系统上下载并安装 matplotlib 库。http://matplotlib.org/downloads.html
对于 Windows 二进制文件,我建议使用此页面:http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#matplotlib请注意以下提示:
需要 numpy、dateutil、pytz、pyparsing、6 和可选的pillow、pycairo、tornado、wxpython、pyside、pyqt、ghostscript、miktex、ffmpeg、mencoder、avconv 或 imagemagick。
因此,如果尚未在您的系统上安装,您必须下载并安装 numpy、dateutil、pytz、pyparsing 和六个,以便 matplotlib 正常工作(对于 Windows 用户:所有这些都可以在页面上找到,对于 Linux 用户,python 包管理器“pip”应该可以解决问题)。
2\。下载并安装 matplotlib 的“底图”工具包。来自http://matplotlib.org/basemap/users/installing.html或 Windows 二进制文件也来自这里:http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#basemap
3\。在 Python 代码中进行投影:
#Import necessary libraries
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
#Coordinates that are to be transformed
long = -112.367
lat = 41.013
#Create a basemap for your projection. Which one you use is up to you.
#Some examples can be found at http://matplotlib.org/basemap/users/mapsetup.html
m = Basemap(projection='sinu',lon_0=0,resolution='c')
#Project the coordinates:
projected_coordinates = m(long,lat)
输出:
预计_坐标(10587117.191355567、14567974.064658936)
就那么简单。现在,当使用投影坐标构建一个带有 shapely 的多边形,然后通过 shapely 的面积方法计算面积时,您将获得以平方米为单位的面积(根据您使用的投影)。要获得平方公里,除以 10^6。
编辑: 我努力不只变换单个坐标,而是变换像多边形这样的整个几何对象,因为这些对象已经作为匀称的对象而不是通过它们的原始坐标给出。这意味着要编写大量代码
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获取多边形外环坐标
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判断多边形是否有洞,如果有,分别处理每个洞
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变换外圈和任意孔的每一对坐标
-
把整个东西放回去,用投影坐标创建一个多边形对象
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这仅适用于多边形...为多多边形和几何集合添加更多循环
然后我偶然发现了 shapely 文档的这一部分,这使事情变得容易多了:http://toblerity.org/shapely/manual.html#shapely.ops.transform
设置投影图时,比如上面做的:
zoz100027
然后,可以通过以下方式使用此投影变换任何形状匀称的几何对象:
from shapely.ops import transform
projected_geometry = transform(m,geometry_object)
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