判斷點是否在區域的python實現(射線法)


#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Date    : 2018-10-07 15:49:37
# @Author  : Sheldon (thisisscret@qq.com)
# @Blog    : 謝耳朵的派森筆記
# @Link    : https://www.cnblogs.com/shld/
# @Version : 0.0.1

def isinpolygon(point,vertex_lst:list, contain_boundary=True):
    #檢測點是否位於區域外接矩形內
    lngaxis, lataxis = zip(*vertex_lst)
    minlng, maxlng = min(lngaxis),max(lngaxis)
    minlat, maxlat = min(lataxis),max(lataxis)
    lng, lat = point
    if contain_boundary:      
        isin = (minlng<=lng<=maxlng) & (minlat<=lat<=maxlat)
    else:
        isin = (minlng<lng<maxlng) & (minlat<lat<maxlat)
    return isin

def isintersect(poi,spoi,epoi):
    #輸入:判斷點,邊起點,邊終點,都是[lng,lat]格式數組
    #射線為向東的緯線
    #可能存在的bug,當區域橫跨本初子午線或180度經線的時候可能有問題
    lng, lat = poi
    slng, slat = spoi
    elng, elat = epoi
    if poi == spoi:
        #print("在頂點上")
        return None
    if slat==elat: #排除與射線平行、重合,線段首尾端點重合的情況
        return False
    if slat>lat and elat>lat: #線段在射線上邊
        return False
    if slat<lat and elat<lat: #線段在射線下邊
        return False
    if slat==lat and elat>lat: #交點為下端點,對應spoint
        return False
    if elat==lat and slat>lat: #交點為下端點,對應epoint
        return False
    if slng<lng and elat<lat: #線段在射線左邊
        return False
    #求交點
    xseg=elng-(elng-slng)*(elat-lat)/(elat-slat)
    if xseg == lng:
        #print("點在多邊形的邊上")
        return None
    if xseg<lng: #交點在射線起點的左側
        return False
    return True  #排除上述情況之后

def isin_multipolygon(poi,vertex_lst, contain_boundary=True): 
    # 判斷是否在外包矩形內,如果不在,直接返回false    
    if not isinpolygon(poi, vertex_lst, contain_boundary):
        return False
    sinsc = 0        
    for spoi, epoi in zip(vertex_lst[:-1],vertex_lst[1::]):
        intersect = isintersect(poi, spoi, epoi)
        if intersect is None:
            return (False, True)[contain_boundary]
        elif intersect:
            sinsc+=1          
    return sinsc%2==1




if __name__ == '__main__':
    vertex_lst = [[0,0],[1,1],[1,2],[0,2],[0,0]]
    poi = [0.82,0.75]
    print(isin_multipolygon(poi,vertex_lst, contain_boundary=True))
    

 


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