使用 Python 减少多边形中的节点数答案

【问题标题】：Reducing number of nodes in polygons using Python使用 Python 减少多边形中的节点数
【发布时间】：2018-02-01 12:24:48
【问题描述】：

我有一个包含多个连续多边形的 shapefile，我想减少它们的节点数，以保持相邻多边形的拓扑一致。我正在考虑根据节点两侧的 2 段产生的角度删除节点；特别是删除形成角度 175º 的节点。

我看到一个评论提到了同样的想法，但我对编码有非常基本的了解。这如何在 Python 中实现？

https://stackoverflow.com/a/2624475/8435715

【问题讨论】：

欢迎来到 SO。请向我们展示您的代码 sn-p。
您是要算法还是要实际代码？恕我直言，您已经定义了您的算法，并且 SO 不是代码编写服务。所以我不明白，你的问题是什么。
我明白，对不起，我不熟悉这个论坛，而且我的编码知识太基础了，无法实现我的算法。我会再次询问我何时可以设法编写代码。谢谢

标签： algorithm python-2.7 nodes polygon level-of-detail

【解决方案1】：

下面是一个示例，说明如何根据两个标准执行此操作 - 顶点之间的距离和您上面描述的角度：

import numpy as np
def reduce_polygon(polygon, angle_th=0, distance_th=0):

    angle_th_rad = np.deg2rad(angle_th)
    points_removed = [0]
    while len(points_removed):
        points_removed = list()
        for i in range(0, len(polygon)-2, 2):
            v01 = polygon[i-1] - polygon[i]
            v12 = polygon[i] - polygon[i+1]
            d01 = np.linalg.norm(v01)
            d12 = np.linalg.norm(v12)
            if d01 < distance_th and d12 < distance_th:
                points_removed.append(i)
                continue
            angle = np.arccos(np.sum(v01*v12) / (d01 * d12))
                if angle < angle_th_rad:
                    points_removed.append(i)
        polygon = np.delete(polygon, points_removed, axis=0)
    return polygon

示例：

from matplotlib import pyplot as plt
from time import time
tic = time()
reduced_polygon = reduce_polygon(original_polygon, angle_th=5, distance_th=4)
toc = time()

plt.figure()
plt.scatter(original_polygon[:, 0], original_polygon[:, 1], c='r', marker='o', s=2)
plt.scatter(reduced_polygon[:, 0], reduced_polygon[:, 1], c='b', marker='x', s=20)
plt.plot(reduced_polygon[:, 0], reduced_polygon[:, 1], c='black', linewidth=1)
plt.show()

print(f'original_polygon length: {len(original_polygon)}\n', 
      f'reduced_polygon length: {len(reduced_polygon)}\n'
      f'running time: {round(toc - tic, 4)} secends')

产生以下结果：

【讨论】：