Создайте объединение полигонов в GeoPandas или Shapely (в одну геометрию)

Я пытаюсь найти объединение двух полигонов в GeoPandas и вывести одну геометрию, которая охватывает точки из обоих полигонов как ее вершины. Функция geopandas.overlay дает мне многоугольники для каждого отдельного объединения, но мне geopandas.overlay один многоугольник.

Для контекста я использую это, чтобы объединить две административные области в единую область (например, включить городской район в пределах страны).

Следующий пример представлен на сайте геоданных и иллюстрирует, что мне хотелось бы:

from matplotlib import pyplot as plt
import geopandas as gpd
from shapely.geometry import Polygon

polys1 = gpd.GeoSeries([Polygon([(0,0), (2,0), (2,2), (0,2)]),
                         Polygon([(2,2), (4,2), (4,4), (2,4)])])

polys2 = gpd.GeoSeries([Polygon([(1,1), (3,1), (3,3), (1,3)]),
                         Polygon([(3,3), (5,3), (5,5), (3,5)])])

df1 = gpd.GeoDataFrame({'geometry': polys1, 'df1':[1,2]})
df2 = gpd.GeoDataFrame({'geometry': polys2, 'df2':[1,2]})

res_union = gpd.overlay(df1, df2, how='union')
res_union.plot()

res_union.png

Ни одна из выходных геометрий - это то, что я ожидал, а именно:

poly_union = gpd.GeoSeries([Polygon([(0,0), (0,2), (1,2), (1,3), \
    (2,3), (2,4), (3, 4), (3, 5), (5, 5), (5, 3), (4, 3), (4, 2), \
    (3,2), (3,1), (2, 1), (2, 0), (0, 0)])])

poly_union.plot(color = 'red')
plt.show()

union.png

Во-первых, как я могу вывести вышеупомянутый многоугольник (poly_union) из входных многоугольников (df1, df2) с помощью GeoPandas или красиво?

Во-вторых, какова правильная номенклатура, связанная с геометрией (poly_union), которую я пытаюсь найти? Я бы назвал это "союзом", но каждый пример, который я нахожу, относится к "союзам", не выводит эту геометрию.

Примечание. Этот пример, похоже, не выводит ни одного полигона:

poly1 = df1['geometry']; poly2 = df2['geometry']
mergedpoly = poly1.union(poly2)
mergedpoly.plot()

merged_poly.png

Ответ 1

Из вопроса/ответа здесь, кажется, это называется cascaded_union внутри shapely:

from shapely.ops import cascaded_union
polygons = [poly1[0], poly1[1], poly2[0], poly2[1]]
boundary = gpd.GeoSeries(cascaded_union(polygons))
boundary.plot(color = 'red')
plt.show()

Примечание: cascaded_union является вытеснены unary_union если GEOS 3. 2+ используется - это позволяет профсоюзам на различных типах геометрии, а не только полигоны. Чтобы проверить вашу версию,

>>> shapely.geos.geos_version
(3, 5, 1)

union

Ответ 2

Если вы предпочитаете Geopandas над Shapely, вы можете рассмотреть возможность растворения и использования столбца с постоянным значением для всех записей: http://geopandas.org/aggregation_with_dissolve.html