一尘不染

多边形相交的更快方法

python

我有大量的多边形(〜100000),并尝试找到一种聪明的方法来计算与常规网格单元的相交面积。

当前,我正在使用形状(基于它们的角坐标)来创建多边形和网格单元。然后,使用简单的for循环,遍历每个多边形并将其与附近的网格单元进行比较。

只是一个小例子来说明多边形/网格单元。

from shapely.geometry import box, Polygon
# Example polygon 
xy = [[130.21001, 27.200001], [129.52, 27.34], [129.45, 27.1], [130.13, 26.950001]]
polygon_shape = Polygon(xy)
# Example grid cell
gridcell_shape = box(129.5, -27.0, 129.75, 27.25)
# The intersection
polygon_shape.intersection(gridcell_shape).area

(顺便说一句:网格单元的尺寸为0.25x0.25,多边形的最大值为1x1)

实际上,对于单个多边形/网格单元组合来说,这非常快,大约需要0.003秒。但是,在我的机器上在大量的多边形上运行此代码(每个多边形可以相交数十个网格单元)大约需要15+分钟(取决于相交的网格单元的数量,最多需要30+分钟),这是不可接受的。不幸的是,我不知道如何为多边形相交编写代码以获取重叠区域。你有什么建议吗?除了身材外,还有其他选择吗?


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2020-12-20

共1个答案

一尘不染

考虑使用Rtree帮助确定多边形可以相交的网格单元。这样,您可以删除经纬度数组使用的for循环,这可能是最慢的部分。

构造代码如下:

from shapely.ops import cascaded_union
from rtree import index
idx = index.Index()

# Populate R-tree index with bounds of grid cells
for pos, cell in enumerate(grid_cells):
    # assuming cell is a shapely object
    idx.insert(pos, cell.bounds)

# Loop through each Shapely polygon
for poly in polygons:
    # Merge cells that have overlapping bounding boxes
    merged_cells = cascaded_union([grid_cells[pos] for pos in idx.intersection(poly.bounds)])
    # Now do actual intersection
    print(poly.intersection(merged_cells).area)
2020-12-20