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python - 从 Voronoi 镶嵌到形状多边形

coder 2023-08-15 原文

我使用 scipy 从一组点构建了 Voronoi 曲面分割:

from scipy.spatial import Voronoi
vor = Voronoi(points)

现在我想构建一个 Polygon in Shapely来自 Voronoi 算法创建的区域。问题是 Polygon 类需要一个逆时针顶点列表。虽然我知道如何order these vertices ，我无法解决问题，因为通常这是我的结果:

(重叠多边形)。这是代码(一个随机示例):

def order_vertices(l):
    mlat = sum(x[0] for x in l) / len(l)
    mlng = sum(x[1] for x in l) / len(l)

    # https://stackoverflow.com/questions/1709283/how-can-i-sort-a-coordinate-list-for-a-rectangle-counterclockwise
    def algo(x):
        return (math.atan2(x[0] - mlat, x[1] - mlng) + 2 * math.pi) % 2*math.pi

    l.sort(key=algo)
    return l

a = np.asarray(order_vertices([(9.258054711746084, 45.486245994138976),
 (9.239284166975443, 45.46805963143515),
 (9.271640747003861, 45.48987234571072),
 (9.25828782103321, 45.44377372506324),
 (9.253993275176263, 45.44484395950612),
 (9.250114174032936, 45.48417979682819)]))
plt.plot(a[:,0], a[:,1])

我该如何解决这个问题？

最佳答案

如果您只是在收集多边形之后，则无需预先订购点来构建它们。

scipy.spatial.Voronoi 对象有一个 ridge_vertices 属性，其中包含形成 Voronoi 脊线的顶点索引。如果索引为 -1，则脊线趋于无穷大。

首先从一些随机点开始构建 Voronoi 对象。

import numpy as np
from scipy.spatial import Voronoi, voronoi_plot_2d
import shapely.geometry
import shapely.ops

points = np.random.random((10, 2))
vor = Voronoi(points)
voronoi_plot_2d(vor)

您可以使用它来构建 Shapely LineString 对象的集合。

lines = [
    shapely.geometry.LineString(vor.vertices[line])
    for line in vor.ridge_vertices
    if -1 not in line
]

shapely.ops 模块有一个 polygonize返回 Shapely Polygon 对象的生成器。

for poly in shapely.ops.polygonize(lines):
    #do something with each polygon

或者，如果您想要由 Voronoi 分割包围的区域形成单个多边形，您可以使用 Shapely unary_union 方法:

shapely.ops.unary_union(list(shapely.ops.polygonize(lines)))

关于python - 从 Voronoi 镶嵌到形状多边形，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/27548363/

多边镶嵌codeVoronoishapelypythongis

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