我如何 select 对象在 pandas 数据框中的地理区域内

Question

我正在尝试从 pandas 数据框中 selection 对象，该数据框包含项目 ID 和经纬度对的列表。有没有 selection 方法？我认为这与这个 SO 问题类似，但使用 PANDAS 而不是 SQL

Selecting geographical points within area

这是我在 locations.csv

中保存的 table

ID, LAT, LON
001,35.00,-75.00
002,35.01,-80.00 
...
999,25.76,-64.00

我可以加载数据框，select一个矩形区域：

import pandas as pd
df = pd.read_csv('locations.csv', delimiter=',')
lat_max = 32.323496
lat_min = 25.712767
lon_max = -72.863358
lon_min = -74.729456
small_df = df[df['LAT'] > lat_min][df['LAT'] < lat_max][df['LON'] < lon_max][df['LON'] > lon_min]

我如何 select 不规则区域内的对象？

我将如何构造数据帧 selection 命令？

我可以构建一个 lambda 函数，该函数将为区域内的 LAT 和 LON 生成一个 True 值，但我不确定如何将其与 pandas 数据框一起使用。

Answer 1

一个区域内 select 点的过程由下面的工作代码执行，从创建 2 个地理数据框开始。第一个包含一个多边形，第二个包含与第一个做 spatial join 的所有点。空间连接运算符 within 用于启用落在多边形内的点 selected。操作的结果也是一个地理数据框，它只包含落在多边形区域内的所需点。

locations.csv的内容； 6 行，第 headers 列。注意：第一行没有空格。

ID,LAT,LON
1, 15.1, 10.0
2, 15.2, 15.1
3, 15.3, 20.2
4, 15.4, 25.3
5, 15.5, 30.4

代码：

import pandas as pd
import geopandas as gpd
from shapely import wkt
from shapely.geometry import Point, Polygon
from shapely.wkt import loads

# Create a geo-dataframe `polygon_df` having 1 row of polygon
# This polygon will be used to select points in a geodataframe
d = {'poly_id':[1], 'wkt':['POLYGON ((30 10, 40 40, 20 40, 10 20, 30 10))']}
df = pd.DataFrame( data=d )
geometry = [loads(pgon) for pgon in df.wkt]
polygon_df = gpd.GeoDataFrame(df, \
                   crs={'init': 'epsg:4326'}, \
                   geometry=geometry)

# One can plot this polygon with the command:
# polygon_df.plot()

# Read the file with `pandas`
locs = pd.read_csv('locations.csv', sep=',')

# Making it a geo-dataframe with new name: `geo_locs`
geo_locs = gpd.GeoDataFrame(locs, crs={'init': 'epsg:4326'})
locs_geom = [Point(xy) for xy in zip(geo_locs.LON, geo_locs.LAT)]
geo_locs['wkt'] = geo_locs.apply( lambda x: Point(x.LON, x.LAT), axis=1 )
geo_locs = gpd.GeoDataFrame(geo_locs, crs={'init': 'epsg:4326'}, \
    geometry=geo_locs['wkt'])

# Do a spatial join of `point` within `polygon`, get the result in `pts_in_poly` GeodataFrame.
pts_in_poly = gpd.sjoin(geo_locs, polygon_df, op='within', how='inner')

# Print the ID of the points that fall within the polygon.
print(pts_in_poly.ID)

# The output will be:
#2    3
#3    4
#4    5
#Name: ID, dtype: int64

# Plot the polygon and all the points.
ax1 = polygon_df.plot(color='lightgray', zorder=1)
geo_locs.plot(ax=ax1, zorder=5, color="red")

输出图：

在图中，ID 为 3、4 和 5 的点落在多边形内。

我如何 select 对象在 pandas 数据框中的地理区域内

How do i select objects within a geographic regions in a pandas dataframe

python

geolocation

selection

pandas

geopandas