形状各异的扇区和交叉点

Question

我正在尝试使用 shapely 来识别扇形和矩形之间相交的区域。所以，我的问题分为两部分：

1. 如何将扇区定义（创建、表示）为形状对象（三角形也足够），我的输入是坐标 x,y 、起始角度、结束角度、半径。

2. 如何计算扇区列表和多边形（矩形）之间相交的面积

谢谢

Answer 1

您可以使用以下函数将扇形创建为形状对象：

from shapely.geometry import Point, Polygon
import math

def sector(center, start_angle, end_angle, radius, steps=200):
    def polar_point(origin_point, angle,  distance):
        return [origin_point.x + math.sin(math.radians(angle)) * distance, origin_point.y + math.cos(math.radians(angle)) * distance]

    if start_angle > end_angle:
        start_angle = start_angle - 360
    else:
        pass
    step_angle_width = (end_angle-start_angle) / steps
    sector_width = (end_angle-start_angle) 
    segment_vertices = []

    segment_vertices.append(polar_point(center, 0,0))
    segment_vertices.append(polar_point(center, start_angle,radius))

    for z in range(1, steps):
        segment_vertices.append((polar_point(center, start_angle + z * step_angle_width,radius)))
    segment_vertices.append(polar_point(center, start_angle+sector_width,radius))
    segment_vertices.append(polar_point(center, 0,0))
    return Polygon(segment_vertices)

中心是一个形状良好的点对象，步长定义了曲线的分辨率。

所以你可以这样创建一个扇区：

center = Point(0,0)
sect = sector(center, 10, 60, 20)

要计算交叉点的面积，首先要按以下方式计算交叉点的形状：

square = Polygon([(0,0), (0,10),(10,10), (10,0)])

intersection = sect.intersection(square)

此时您可以通过以下方式获得面积：

calculated_area = intersection.area

扇区函数的灵感来自https://gis.stackexchange.com/questions/67478/how-to-create-a-circle-vector-layer-with-12-sectors-with-python-pyqgis