Python 如何将一个比较两个不同数据帧中的shapely对象的函数矢量化？

我有一个熊猫数据帧和一个geopandas数据帧。在Pandas数据框中，我有一列点，其中包含

shapely.geometry

点

对象。geopandas框架中的几何体列具有

多边形

对象。我想做的是在Pandas框架中取一个

点

，测试它是否在geopandas框架中

多边形

对象的任何内

在pandas框架中的一个新专栏中，我希望看到以下内容。如果

点

在给定的

多边形

内（即

内

调用返回

真

），我希望

点

行的新列值为geopandas框架中

多边形

行中不同列的值

我对这个问题有一个有效的解决方案，但它没有矢量化。有可能将其矢量化吗

例如：

将geopandas导入为gpd
作为pd进口熊猫
从shapely.geometry导入点，多边形
#创建随机帧时，几何图形应该是互斥的
gdf=gpd.GeoDataFrame（{'A'：[1,2]，'geometry'：[Polygon（[（10,5）、（5,6）]），Polygon（[（1,2）、（2,5））]））
#创建随机的熊猫
df=pd.DataFrame（{'Foo'：['bar'，'bar']，'Points'：[点（4,5），点（1,2）]）
#我的非矢量解
df['new']='
对于df.index中的i：
对于gdf.index中的j：
如果df.在[i，'点'].内（gdf.在[j，'几何']）：
df.at[i，'new']=gdf.at[j，'A']

---

这很好，因此当点位于多边形内时，

df['new']

将包含列

gdf['A']

中的任何内容。我希望有一种方法可以将此操作矢量化。

我找到了一种适合我的解决方案。这不是最优雅的，但比循环快得多

def内的矢量化（数组，点）：
#创建假值和真值数组
_array=np.array（[数组中p的（p）内点]）
#当np.where tuple的第一个元素不为空时
如果np.where（_数组）[0].size！=0：
返回np.where（_数组）[0][0]
其他：
返回-1
#创建虚拟值行geopandas frame
#这将在“几何体”列中有一个空多边形对象，在其他任何地方都有NaN
虚拟_值=np.empty（（1，gdf.shape[1]））
虚拟_值[：]=np.nan
虚拟值=虚拟值。tolist（）[0]
虚拟_值[-1]=多边形（）
gdf.loc[-1]=虚拟_值
#在通过调用矢量化函数检索索引的位置使用loc
df['A']=gdf.loc[df['Point'].apply（λx:in_矢量化（gdf['geometry']，x）），'A']到_列表（）

您可以计算

点

和

多边形

的所有点之间的欧几里德距离。如果距离等于0，这将为您提供一个交点。我的方法如下。请注意，我将从数据帧中获取所有点和多边形点的部分留给您。可能吧，类似于

pandas.Series.toList的函数应提供该功能

import numpy as np
from scipy.spatial.distance import cdist

polygon = [[10,5],[5,6],[1,2],[2,5]]
points = [[4,5],[1,2]]

# return distances between all the items of the two arrays
distances = cdist(polygon,points) 

print(distances)

我们现在要做的就是得到数组中0的索引。如你所见，我们的交点在第三行和第二列，这是多边形的第三项或点的第二项


for i,dist in enumerate(distances.flatten()):
    if dist==0:
        intersect_index = np.unravel_index(i,shape=distances.shape)
        intersect_point = polygon[intersect_index[0]]
        print(intersect_point)

这将为您提供所需的矢量化表单


for i,dist in enumerate(distances.flatten()):
    if dist==0:
        intersect_index = np.unravel_index(i,shape=distances.shape)
        intersect_point = polygon[intersect_index[0]]
        print(intersect_point)

[1,2]