为什么匀称的“差异”和“交叉”返回意外结果？答案

【问题标题】：Why are Shapely 'difference' and 'intersection' returning unexpected result?为什么匀称的“差异”和“交叉”返回意外结果？
【发布时间】：2020-04-04 07:28:26
【问题描述】：

我已经定义了三个 Shapely 线串和三个 Shapely 多边形，它们在不同的地方相互重叠/相交，如下图所示。

我的理解是，一个匀称的“差异”操作应该返回多边形之外的线条部分。我不知道为什么，但是当我执行“差异”操作时，它似乎保留了位于其中一个多边形内的线的一部分。这显示在下图中，我将原始多边形与差异操作的输出进行了比较。

请注意，同样，如果我运行“交叉”操作，它会丢失这个小段。谁能解释为什么会这样？生成上述所有内容的代码如下：

import geopandas as gpd
import pandas as pd
from shapely.geometry import Polygon, LineString

#Define lines and polygons:
linkID = ['1','2','3']
link_geom = [LineString([(0, 0), (10, 10)]),LineString([(10, 10), (20, 10)]),LineString([(20, 10), (25, 15)])]
gdf_links = gpd.GeoDataFrame({'linkID':linkID,'geometry':link_geom})
polyID = ['100','200','300']
poly_geom = [Polygon([(2, 1), (2, 3), (4, 3), (4, 1)]),Polygon([(15, 7), (15, 13), (18, 13), (18, 7)]),Polygon([(19, 7), (19, 13), (21, 13), (21, 7)])]
gdf_poly = gpd.GeoDataFrame({'polyID':polyID,'geometry':poly_geom})

links = gdf_links.unary_union
polys = gdf_poly.unary_union

#Show plot of lines and polygons together:
gpd.GeoSeries([links,polys]).plot(cmap='tab10')

#Split links at polygons, keeping segments that are outside of polgyon:
difference = gdf_links.difference(gdf_poly).reset_index(drop=True)

#Plot resulting 'difference' vs original polygons:
diff = difference.unary_union
gpd.GeoSeries([diff,polys]).plot(cmap='tab10')

【问题讨论】：

标签： polygon intersection difference geopandas shapely

【解决方案1】：

您正在对三个单独的链接和多边形执行“差异”功能。所以第一行只被第一个框裁剪。第二个链接仅被第二个框裁剪。第三行仅被第三个框裁剪。对此的解决方案是裁剪连接的多边形数据集上的线，以便它们都针对所有框进行裁剪。您可以在线更改：

difference = gdf_links.difference(gdf_poly).reset_index(drop=True)

并将其更改为：

difference = gdf_links.difference(polys).reset_index(drop=True)

【讨论】：