在地理区域中创建和绘制voronoi区域的包
geovoronoi的Python项目详细描述
Geovoronoi–在地理区域内创建和绘制Voronoi区域的包
马克斯·康拉德markus.konrad@wzb.eu，2019年7月
概述
geovoroni有助于为地理数据生成Voronoi regions，例如某个国家公立大学的坐标。这反过来又可以用来估计某种“覆盖范围”。
它获取一个坐标列表，并使用SciPy从中计算voronoi区域。在边上，这些区域变为无穷大。然后，我们可以采用周围区域的形状（例如，一个国家的形状为多边形）来切割voronoi区域，使其适合所提供的形状，从而使边缘区域有限。geovoroni对这些操作使用shapely。此外，该软件包还实现了一些功能，以便于绘制得到的voronoi区域。
安装
此软件包在PyPI上可用。您可以通过pip安装最新版本，如下所示：
# install with "plotting" dependencies (recommended):
pip install -U geovoronoi[plotting]
# or install base version:
pip install -U geovoronoi
用法
您有一个地理区域，其中包含一些要为其生成voronoi区域的点。这个地理区域是一个shapely Polygon/MultiPolygon object（例如，您从加载了GeoPandas或Fiona的geojson文件获得的）。您拥有的n点要么是nx2 numpy数组的形式，要么是形状点对象的列表（它们可以使用函数coords_to_points和points_to_coords进行转换）。点和周围的地理区域必须具有相同的CRS (coordinate reference system)。
以意大利的这些随机生成的点为例（inWorld Mercator CRS）：
importnumpyasnp# coords = ... generate some coordinates with np.random.uniform ...print(coords)
array([[1690891.43454513, 4865911.53550427],
[1303898.2749075 , 5398659.4816214 ],
[1379407.32051822, 5701267.51923313],
[1703402.05850744, 4916559.63783754],
...
]])
意大利的周围形状是事先从Geopandas获得的：
importgeopandasasgpdworld=gpd.read_file(gpd.datasets.get_path('naturalearth_lowres'))area=world[world.name=='Italy']area=area.to_crs(epsg=3395)# convert to World Mercator CRSarea_shape=area.iloc[0].geometry# get the Polygon
现在，我们可以计算voronoi区域，用地理区域形状剪切它们并为它们指定点：
fromgeovoronoiimportvoronoi_regions_from_coordspoly_shapes,pts,poly_to_pt_assignments=voronoi_regions_from_coords(coords,area_shape)
poly_shapes是表示相应voronoi区域形状的多边形对象列表。有了它们，您可以做shapely API提供的所有事情。例如，您可以获取每个voronoi区域的area（在geovoroni中还有一个助手函数calculate_polygon_areas）。
pts是从coords（按相同顺序）转换的形状点对象的列表。poly_to_pt_assignments是一个嵌套列表，对于poly_shapes中的每个voronoi区域，它包含一个指向pts（以及coords）的索引列表，这些索引表示属于该voronoi区域的点。通常，这只是一个点。但是，如果存在重复点（例如，两个或多个点具有完全相同的坐标），则会为相应的voronoi区域列出所有这些重复点。
您可以使用plotting子模块中的函数绘制结果：
importmatplotlib.pyplotaspltfromgeovoronoi.plottingimportsubplot_for_map,plot_voronoi_polys_with_points_in_areafig,ax=subplot_for_map()plot_voronoi_polys_with_points_in_area(ax,area_shape,poly_shapes,coords,poly_to_pt_assignments)plt.show()
这将是一个示例输出（有关撒丁岛地区的问题，请参见下面的“限制）：
请参阅examples/random_points_across_italy.py中的完整示例源代码。另请参见examples/目录中的其他示例，这些示例演示如何计算voronoi区域的面积、处理重复点或与geopandas交互。
依赖关系
geovoronoi需要python 3.4或更新版本。需要安装以下软件包（如果没有，如果使用像pip这样的python软件包管理器，它们将自动安装）：
- 努比
- scipy
- 形状
- matplotlib（仅用于绘图）
- Geopandas（仅用于绘图）
- 笛卡尔（仅用于绘图）
限制
- 切割voronoi区域时，不单独处理地理区域的多多边形形状（参见
random_points_across_italy.py示例中的撒丁岛）
待办事项
- 支持地理区域的多多边形形状（参见
random_points_across_italy.py示例中的撒丁岛） - 支持绘制具有多个几何图形的
area_shape对象
许可证
根据^{a授权十五。这个{
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