合并单个文件内多个重叠的多边形面矢量

ytkz2024-01-102024-09-09

引言

传统操作

面矢量合并，在arcgis是一个常见的操作。使用ArcGIS合并重叠的多边形的步骤如下：

准备数据：首先需要准备待处理的重叠多边形数据，这可以通过遥感影像解译、野外实地调查等方式获得。
构建重叠区域图层：使用ArcGIS的”Union”工具，将重叠的多边形数据层合并为一个新图层。
进行拓扑合并：使用ArcGIS的”TopologicalUnion”工具，对重叠区域图层进行拓扑合并。这个过程会自动将重叠区域合并为一个新的多边形。

完成上述步骤后，即可完成多边形的合并。注意，以上步骤可能会根据具体的重叠情况和数据类型有所变化，需要具体问题具体分析。

那如何用代码实现这个功能呢？

测试数据

以德国矢量作为测试数据。

代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*- 
# @File : DissolveOverlappingPolygons.py
# 合并重叠的多边形

import fiona
from shapely.ops import unary_union
from shapely.geometry import shape, mapping

def dissolve_overlapping_polygons(src, dst):
    '''
    Dissolve overlapping polygons in a shapefile
    @param src: input shapefile
    @param dst: output shapefile
    @return:
    '''
    with fiona.open(src, 'r') as ds_in:
        crs = ds_in.crs
        drv = ds_in.driver

        filtered = filter(lambda x: shape(x["geometry"]).is_valid, list(ds_in))

        geoms = [shape(x["geometry"]) for x in filtered]
        dissolved = unary_union(geoms)

    schema = {
        "geometry": "Polygon",
        "properties": {"id": "int"}
    }

    with fiona.open(dst, 'w', driver=drv, schema=schema, crs=crs) as ds_dst:
        try:
            for i,g in enumerate(dissolved.geoms):
                ds_dst.write({"geometry": mapping(g), "properties": {"id": i}})
        except Exception as e:
            print(e)

if __name__ == '__main__':
    src = r"D:\gadm\Germany\gadm41_DEU_0.shp"
    dst = r"D:\gadm\Germany\gadm41_DEU_0_merge.shp"
    dissolve_overlapping_polygons(src,dst)

代码分析

这段代码的目的是合并重叠的多边形。以下是代码的详细分析：

导入必要的库：
- fiona：用于读写地理空间数据格式，如Shapefile。
- shapely.ops.unary_union：用于将多个几何对象合并为一个对象。
- shapely.geometry：用于创建、编辑和分析几何对象。
定义dissolve_overlapping_polygons函数：
- 参数
  - src：输入的Shapefile路径。
  - dst：输出的Shapefile路径。
- 功能：读取输入的Shapefile，合并重叠的多边形，并将结果写入到输出文件。
处理Shapefile：
- 使用fiona.open打开输入的Shapefile，并获取其坐标参考系统（CRS）和驱动程序。
- 使用filter函数和is_valid方法筛选出有效的几何对象（即非自交的多边形）。
- 将筛选后的几何对象转换为Shapely对象，并使用unary_union函数进行合并。
定义输出文件的模式：
- 定义了输出的Shapefile的模式，其中几何类型为”Polygon”，属性中有一个”id”字段。
写入输出文件：
- 使用fiona.open打开输出文件，并使用定义的schema和CRS。
- 遍历合并后的多边形，将每个多边形的几何信息和属性（在这里，属性只有一个id）写入到输出文件。
主函数：定义了输入和输出文件的路径，并调用上述函数进行合并操作。
异常处理：如果在写入过程中出现异常，会捕获该异常并打印出来。

注意：代码中没有处理不同坐标参考系统的问题，如果输入和输出文件的CRS不同，可能需要进行坐标转换。此外，为了代码的正常运行，你需要确保安装了所有必要的库，包括Fiona和Shapely。

结果展示

代码分享

在公众号回复”合并多边形面”，获取代码及测试数据。