Lesson1-几何对象与空间数据模型

几何对象

• 点：object表示空间中的单个点。点可以是二维（x，y）或三维（x，y，z）。
• 线：表示连接在一起形成一条线的一系列点。因此，一行包含至少两个坐标元组的列表
• 面：表示填充区域，该区域由至少三个形成外环的坐标元组列表和一个（可能的）多边形列表组成。
• 多点：表示一组点，由一系列坐标元组组成
• 多线：表示一组行，由一系列行序列组成
• 多面：表示多边形的集合，该多边形由一系列多边形序列组成，这些序列由外环和（可能的）孔列表元组构成

　　点

　　　　创建一个点：

　　　　　　from shapely.geometry import Point, LineString, Polygon # 首先导入第三方包shapely

　　　　　　point1 = Point(2.2, 4.2)

　　　　　　point2 = Point(7.2, -25.1)

　　　　　　point3 = Point(9.26, -2.456)
　　　　　　point3D = Point(9.26, -2.456, 0.57)      # 创建了四个点，前三个是二维点，第四个为三维点

　　　　我们可以使用print()开查看一下点

　　　　　　print(point1)      # POINT（2.2 4.2）
　　　　　　print(point3D)     # POINT Z(9.26 -2.456 0.57)
　　　　　　print(type(point1))  # <class 'shapely.geometry.point.Point'>
　　　　提取坐标点的X,Y坐标
　　　　　　x = point1.x    #将point1的x坐标赋给x
　　　　　　y = point1.y    #将point1的y坐标赋给y
　　　　　　xy = point_coordinates.xy    #  输出的结果为 （array（'d',[2.2]）,array('d',[4.2])）
　　　　我们还可以直接计算已经定义好的两个点的距离
　　　　　　distance = point1.disatance(point2) 
　　　　　　print('Distance between the points is {0:.2f} decimal degrees'.format(distance))  # 将point1点和point2点的距离算出赋给distance，并且输出　　线　　

　　线

　　　　创建线的两种方法

　　　　　　line = LineString(piont1,point2,point3)   # 将已知的三个点作为线

　　　　　　line2 = LineString([(2.2,4.2),(7.2,-25.1),(9.26,-2.456)])   #根据已知的线点坐标作为线

　　　　我们也可以提取线上点的坐标
　　　　　　line.xy      # 输出的结果为 （array（'d',[2.2,7.2,9.26]）,array('d',[4.2,-25.1,-2.456])）
　　　　　　line.xy[0]   # 输出线上点的x坐标
　　　　　　line,xy[1]   # 输出线上点的y坐标
　　　　我们可以查询线的长度，中心点
　　　　　　line.lenght   # 长度
　　　　　　line.centroid # 中心点

　  面

　　　　创建面的两种方法

　　　　　　poly = Polygon([(2.2, 4.2), (7.2, -25.1), (9.26, -2.456)])    #将已知的三个点作为面

　　　　　　poly2 = Polygon([[p.x, p.y] for p in [point1, point2, point3]])   

　　　　创建一个内部有孔的面

　　　　　　world_exterior = [(-180, 90), (-180, -90), (180, -90), (180, 90)]

　　　　　　hole = [[(-170, 80), (-170, -80), (170, -80), (170, 80)]]

　　　　　　world = Polygon(shell=world_exterior)

　　　　　　world_has_a_hole = Polygon(shell=world_exterior, holes=hole)

　　　　可以提取面的中心点，面积，边界，外观 和外观长度

　　　　　　world.centroid   # 中心点

　　　　　　world.area        #面积

　　　　　　world.bounds   #边界

　　　　　　world.exterior  #外观

　　　　　　world.lenght    #外观长度

 　　多点，多线，多面

　　　　创建多点，多线，多面

　　　　　from shapely.geometry import MultiPoint, MultiLineString, MultiPolygon, box          # 导入第三方包

　　　　　multi_point = MultiPoint([point1, point2, point3])

　　　　　multi_point2 = MultiPoint([(2.2, 4.2), (7.2, -25.1), (9.26, -2.456)])     #创建多点的两种形式

　　　　　line1 = LineString([point1, point2])

　　　　    line2 = LineString([point2, point3])

　　　　　multi_line = MultiLineString([line1, line2])                      #创建多线

　　　　　west_exterior = [(-180, 90), (-180, -90), (0, -90), (0, 90)]

　　　　　west_hole = [[(-170, 80), (-170, -80), (-10, -80), (-10, 80)]]

　　　　　west_poly = Polygon(shell=west_exterior, holes=west_hole)   #创建面

　　　　　min_x,mix_y = 0,-90 

　　　　　max_x,max_y = 180,90

　　　　　east_poly_box = box(minx=min_x, miny=min_y, maxx=max_x, maxy=max_y)   #创建面

　　　　　multi_poly = MultiPolygon([west_poly, east_poly_box])     #创建多面

　　　　多点，多线，多面的一些属性

　　　　　　convex = multi_point.convex_hull     #  以多点创建多边形

　　　　　　lines_count = len(multi_line)             #  计算多线的条数

　　　　　　multi_poly_area = multi_poly.area    #  计算多面的面积

　　　　　　west_area = multi_poly[0].area         #  计算多面中第一个面的面积