如何在同一地理数据框中获取多边形与其他多边形的交集？

Question

我有一个包含数千个多边形的 shapefile。他们中的很多人接触但不交叉。我需要获取触摸多边形的 public 线。

我尝试使用以下函数来实现我的目的，但输出显示一些 MultiLineString 线只有两个点，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() 函数将两条短线连接到同一 MultiLineString 中（如果它们相互接触）。但结果也显示 MultiLineString。

geopandas 本身的交集函数似乎也会产生 MultiLineString。

是否有任何方法return获得正常结果（对于连续的 public 行，LineString 而不是 MultiLineString）？

这是输入和输出数据的一个小例子：

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)

这里是 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MultiLineString中的LineString分别有public点(0.5, 1)和(1, 0)。

我想要的结果是这样的：

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

可能的解决方案：

在评论中，有人建议我替换下面这行

intersection.loc[index] = [intersects]

来自

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

在我的简单示例中效果很好。然而，对于真正的 shapefile，它会比这复杂得多。可能有以下几种情况：

两个多边形超过一条 public 线。
```
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，他们有两条公共线路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 函数来测试线条是否接触。但是接下来还有一个问题：
MultiLineString中的行顺序不对。
```
from shapely.geometry import MultiLineString

ml = MultiLineString((((2, 3), (3, 4)), ((0, 2), (2, 3))))
```
对于ml，这个建议会return一个错误的结果。你对上面的第二个例子有什么想法吗？

Answer 1

感谢 Georgy 和其他贡献者的帮助，我已经解决了我的问题。 here中介绍的函数shapely.ops.linemerge()是我解决的重点

我post我的解决方案在这里：

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

如何在同一地理数据框中获取多边形与其他多边形的交集？

How to get the intersection of a polygon with others in the same geodataframe?

python

shapely

geopandas