计算多边形最远坐标点并计算海里距离-Python教程-PHP中文网

计算多边形最远坐标点并计算海里距离

心靈之曲

发布： 2025-11-04 08:57:01

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计算多边形最远坐标点并计算海里距离

本文旨在提供一个使用 Python Shapely 和 geopy 库计算多边形最远坐标点，并计算它们之间距离（以海里为单位）的解决方案。文章将详细解释如何正确导入和使用 geopy 库中的 distance 函数，并提供可直接运行的代码示例。

要解决在给定多边形中找到两个最远坐标点并计算它们之间距离（以海里为单位）的问题，我们需要使用 shapely 库来处理多边形几何，以及 geopy 库来计算坐标之间的距离。以下是一个详细的教程，展示了如何实现这个目标。

1. 导入必要的库

首先，我们需要导入 shapely.geometry 来创建和操作多边形，以及 geopy.distance 来计算地理坐标之间的距离。需要注意的是，geopy.distance 提供了多种距离计算方法，并且可以指定距离单位。

import shapely.geometry as sg
from geopy.distance import distance

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注意: 确保安装了shapely 和 geopy 库。如果没有安装，可以使用 pip 进行安装：

pip install shapely geopy

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2. 创建多边形对象

使用 shapely.geometry.Polygon 类，根据给定的坐标列表创建一个多边形对象。坐标列表应包含多边形的顶点。

# 创建多边形对象
t1 = sg.Polygon([(-74.418225663382, 39.36239030236737), # Further Point 1: Atlantic City, NJ
                 (-74.27880733397238, 39.71055595453288),
                 (-74.75681303480502, 40.219387193292164),
                 (-75.4705021020208, 40.60356289498688),
                 (-76.88460230031765, 40.264996135212186), # Further Point 2: Harrisburg, PA
                 (-74.418225663382, 39.36239030236737)])

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3. 寻找最远坐标点对

为了找到多边形上距离最远的两个点，我们需要遍历所有可能的点对，并计算它们之间的距离。可以使用嵌套循环来完成此操作。

# 初始化变量以存储最远的坐标点对和最大距离
furthest_pair = None
max_distance = 0

# 遍历多边形的所有坐标点对
for i, p1 in enumerate(t1.exterior.coords):
    for j, p2 in enumerate(t1.exterior.coords[i+1:]):
        # 计算两点之间的距离（以海里为单位）
        dist = distance(p1, p2).nm
        if dist > max_distance:
            max_distance = dist
            furthest_pair = (p1, p2)

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4. 计算距离

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使用 geopy.distance.distance 函数计算两个坐标点之间的距离。该函数接受两个坐标元组作为输入，并返回一个 geopy.distance.Distance 对象。可以通过 .nm 属性获取以海里为单位的距离。

注意: geopy.distance.distance 函数期望的输入是坐标元组 (latitude, longitude)。

5. 输出结果

打印找到的最远坐标点对以及它们之间的距离。

# 打印最远坐标点对和它们之间的距离
print("最远坐标点对:", furthest_pair)
print("它们之间的距离 (海里):", max_distance)

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完整代码示例:

import shapely.geometry as sg
from geopy.distance import distance

# 创建多边形对象
t1 = sg.Polygon([(-74.418225663382, 39.36239030236737), # Further Point 1: Atlantic City, NJ
                 (-74.27880733397238, 39.71055595453288),
                 (-74.75681303480502, 40.219387193292164),
                 (-75.4705021020208, 40.60356289498688),
                 (-76.88460230031765, 40.264996135212186), # Further Point 2: Harrisburg, PA
                 (-74.418225663382, 39.36239030236737)])

# 初始化变量以存储最远的坐标点对和最大距离
furthest_pair = None
max_distance = 0

# 遍历多边形的所有坐标点对
for i, p1 in enumerate(t1.exterior.coords):
    for j, p2 in enumerate(t1.exterior.coords[i+1:]):
        # 计算两点之间的距离（以海里为单位）
        dist = distance(p1, p2).nm
        if dist > max_distance:
            max_distance = dist
            furthest_pair = (p1, p2)

# 打印最远坐标点对和它们之间的距离
print("最远坐标点对:", furthest_pair)
print("它们之间的距离 (海里):", max_distance)

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