围绕标记坐标创建形状多边形

Question

我有一个 pandas 城市建筑物的数据框。建筑物有纬度和经度列，并分组到单独的管理位置。

我已经成功地创建了一个 geopandas 数据框，每个建筑物都有一个 'geometry' 列的形状点，并在地图上用不同的颜色为每个管理位置绘制这些点。但是，有没有一种方法可以按管理位置对地理数据框进行分组，并将 'geometry' 列作为一个形状优美的多边形，包含与每个管理位置内的每个建筑物对应的点？

我目前有：

geo_poly['geometry'] = geo_poly['geometry'].apply(lambda x: x.coords[0])
geo_poly = geo_poly.groupby('management location')['geometry'].apply(lambda x: Polygon(x.tolist())).reset_index()
geo_poly = gpd.GeoDataFrame(geo_poly, geometry = 'geometry')

但是当我绘制它时：

geo_poly.plot(ax = ax)

它显然通过遍历 geopandas 数据框中的每个点绘制了一个多边形。

我原以为 geopandas 会有（或某处存在）一种更好的方法来围绕已定义群集边缘的点绘制多边形，但我很难找到一个。

如有任何帮助，我们将不胜感激，谢谢

Answer 1

您可以使用 GeoDataFrame 的 dissolve 函数“融合”组中的所有点，然后使用 convex_hull 属性提取所有 grouped/fused/dissolved 点周围的多边形。

这是一个可重现的小例子：

# Importing libraries used
import numpy as np
import geopandas as gpd
import shapely

# Setting the random seed
np.random.seed(6)

# Determining the number of points in the example
npoints = 15

# Generating the GeoDataFrame with random Points
mydf = gpd.GeoDataFrame({'id':range(npoints),
                         'geometry':(pd.Series(list(np.random.rand(npoints,2)))
                                     .apply(shapely.geometry.Point)),
                         'group':np.random.randint(1,3,npoints)})

# Plotting the GeoDataFrame according to the "group" column
mydf.plot(column='group', cmap='Set1')

# Fusing all of the Points based on the "group" column and 
# generating a Polygon that envelops all of the Points in
# each group
new_df = (mydf.dissolve(by='group')
          .convex_hull
          .reset_index()
          .rename({0:'geometry'},axis=1))

# Plotting the original Point and the newly-generated Polygons
ax = new_df.plot(column='group',cmap='tab20c', alpha=.7)
mydf.plot(ax = ax, column='group', cmap='Set1')

这是按组划分的原始点图：

这里是包围点组的多边形图：

因此，对于您的具体示例，您可以这样做：

from shapely.geometry import Point

# Creating a new column with Point geometries
geo_poly['geometry_pt'] = geo_poly['geometry'].apply(lambda x: Point(x.coords[0]))

# Transforming into a GeoDataFrame
geo_poly = gpd.GeoDataFrame(geo_poly, geometry = 'geometry_pt')

# Dissolving and extracting the new Polygons
new_geo_poly = (geo_poly.dissolve(by='management location')
                .convex_hull
                .reset_index()
                .rename({0:'geometry'},axis=1))

您可能需要调整有关创建新“geometry_pt”列的那一行。但是一旦你解决了这个问题，剩下的应该就可以了 =)

围绕标记坐标创建形状多边形

Create Shapely Polygon around labelled coordinates

point

polygon

pandas

shapely

geopandas