在 GeoPandas 或 Shapely 中创建多边形的并集（形成单个几何体）

Question

我试图在 GeoPandas 中找到两个多边形的并集，并输出包含两个多边形中的点作为其顶点的单个几何图形。

geopandas.overlay

函数为我提供了每个单独联合的多边形，但我想要一个多边形。

就上下文而言，我使用它将两个行政区域合并为一个区域（即包括一个国家内的城镇地区）。

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()

输出的几何形状都不是我所期望的，如下：

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（

poly_union

，

df1

）输出上述多边形（

df2

）？

其次，与我试图找到的几何体 (

poly_union

) 相关的正确命名法是什么？ 我将其称为“联合”，但我发现的每个引用“联合”的示例都不会输出此几何图形。

注意：这个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

注意：如果使用 GEOS 3.2+，下面答案中提到的

cascaded_union

将被

unary_union

取代 - 这允许不同几何类型的联合，而不仅仅是多边形。要检查您的版本，

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

---

从here的问题/答案来看，这似乎在cascaded_union

中被称为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()

Answer 2

如果您更喜欢 Geopandas 而不是 Shapely，您可能会考虑溶解并使用所有条目具有恒定值的列： http://geopandas.org/aggregation_with_dissolve.html

Answer 3

@Rutger Hofste 的回答对我来说也最有效。如果您的多边形缺少具有恒定值的列，只需简单地创建一个：

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