在 GeoPandas 或 Shapely 中合并多边形（合并为单个几何体）

Question

我正在尝试在 GeoPandas 中找到两个多边形的并集，并输出一个包含来自两个多边形的点作为其顶点的单一几何体。 geopandas.overlay 函数为每个单独的联合提供了多边形，但我想要一个多边形。

就上下文而言，我正在使用它来将两个行政区域合并为一个区域（即包括一个国家/地区内的一个城镇地区）。

以下示例来自 geopandas 网站，说明了我想要的内容：

from matplotlib import pyplot as plt
import geopandas as gpd
from shapely.geometry import Polygon

polys1 = gpd.GeoSeries([Polygon([(0,0), (2,0), (2,2), (0,2)]),
                         Polygon([(2,2), (4,2), (4,4), (2,4)])])

polys2 = gpd.GeoSeries([Polygon([(1,1), (3,1), (3,3), (1,3)]),
                         Polygon([(3,3), (5,3), (5,5), (3,5)])])

df1 = gpd.GeoDataFrame({'geometry': polys1, 'df1':[1,2]})
df2 = gpd.GeoDataFrame({'geometry': polys2, 'df2':[1,2]})

res_union = gpd.overlay(df1, df2, how='union')
res_union.plot()

None 的输出几何形状符合我的预期，如下所示：

poly_union = gpd.GeoSeries([Polygon([(0,0), (0,2), (1,2), (1,3), \
    (2,3), (2,4), (3, 4), (3, 5), (5, 5), (5, 3), (4, 3), (4, 2), \
    (3,2), (3,1), (2, 1), (2, 0), (0, 0)])])

poly_union.plot(color = 'red')
plt.show()

首先，如何使用 GeoPandas 或 shapely 从输入多边形（df1、df2）输出上述多边形（poly_union）？

其次，与我要查找的几何 (poly_union) 相关的正确命名法是什么？我会称它为 'union' 但我发现每个引用 'unions' 的示例都不会输出此几何图形。

注意：示例似乎也没有输出单个多边形：

poly1 = df1['geometry']; poly2 = df2['geometry']
mergedpoly = poly1.union(poly2)
mergedpoly.plot()

Answer 1

来自question/answer here, it seems this is called a cascaded_union within shapely:

from shapely.ops import cascaded_union
polygons = [poly1[0], poly1[1], poly2[0], poly2[1]]
boundary = gpd.GeoSeries(cascaded_union(polygons))
boundary.plot(color = 'red')
plt.show()

注意：如果使用 GEOS 3.2+，cascaded_union 将被 unary_union 取代 - 这允许不同几何类型的并集，而不仅仅是多边形。要检查您的版本，

>>> shapely.geos.geos_version
(3, 5, 1)

Answer 2

如果您更喜欢 Geopandas 而不是 Shapely，您可以考虑解散并为所有条目使用具有常量值的列： http://geopandas.org/aggregation_with_dissolve.html

Answer 3

@Rutger Hofste 的回答也最适合我。如果您的多边形缺少具有常量值的列，只需通过

创建一个

gdf['new_column'] = 0 gdf_new = gdf.dissolve(by='new_column')

在 GeoPandas 或 Shapely 中合并多边形（合并为单个几何体）

Make a union of polygons in GeoPandas, or Shapely (into a single geometry)

python

pandas

geopandas

shapely