在类内的多边形内创建随机点

Question

我正在尝试使用类在基于代理的模型中创建一个多边形内的单个点。

目前，我能够创建限制在多边形边界内的随机点，但不能创建多边形本身。我目前的代码似乎忽略了 while 循环中的 if 语句。我对 python 很陌生，所以这可能是我缺少的限制。

这是我当前的代码：

import geopandas as gpd
import matplotlib.pyplot as plt
import random
import pandas as pd

bounds = gpd.read_file("./data/liverpool_bounds.gpkg")


class Agent():
    def __init__(self, bounds):
        x_min, y_min, x_max, y_max = bounds.total_bounds

        counter = 0
        while counter != 1:
            x = random.uniform(x_min, x_max)
            y = random.uniform(y_min, y_max)
            df = pd.DataFrame({'x': [x], 'y': [y]})
            self.agent = gpd.GeoDataFrame(
                df, geometry=gpd.points_from_xy(df.x, df.y))

            if self.agent.within(bounds) is True:
                counter = 1

            # counter does not increase
            print(counter)
            # gives both True and False
            print(self.agent.within(bounds))


Agent(bounds).agent

这段代码给出了一个无限循环。预期的行为是在给定布尔 True 值的情况下停止，并以 False 继续，直到出现 True 值。

Answer 1

不要使用 counter 变量，而是在多边形内对点进行采样时使用 break 语句。计数器变量在退出时将始终为 1，因此它不携带新信息。我对 Geopandas 库不是很熟悉，但是您可以使用 Shapely 实现解决方案，这是一个非常好的库 imo。使用这种程序结构，您的对象变得更普遍可用。

from shapely.geometry import Point, Polygon
import random


bounds = [(0, 0), (1, 0), (1, 1), (0, 1)]


class Agent():
    def __init__(self, bounds):
        self.polygon = Polygon(bounds)

        # implement your object wide dataframe here to which you can append

    def add_random_point(self):
        xmin, ymin, xmax, ymax = self.polygon.bounds
        while True:
            x = random.uniform(xmin, xmax)
            y = random.uniform(ymin, ymax)

            if Point(x, y).within(self.polygon):
                # if this condition is true, add to a dataframe here

                print(x, y)
                break


obj = Agent(bounds)
obj.add_random_point()