Shapely自相交多边形面积计算异常问题咨询

你的猜测完全正确。Shapely计算多边形面积时，会受顶点环绕方向和多边形自相交特性影响：

• 当多边形存在自相交（也就是两条曲线相交导致多边形内部交叉）时，Shapely会按顶点遍历方向（顺时针/逆时针）对不同区域计算正负面积，最终结果是这些面积的代数和，而非实际的总面积，这就导致相交区域的面积相互抵消，算出的结果远小于目视的实际面积。
• 你用「第一条曲线x升序排列+第二条曲线x降序排列+闭合回起点」的方式构建的多边形，在曲线相交处形成了自相交环，直接计算就会出现面积抵消的问题。

解决办法 #

• 方法一：用shapely.ops.unary_union拆分自相交多边形为多个简单子多边形，再求和所有子多边形的面积：

  from shapely.ops import unary_union
  from shapely.geometry import Polygon
  
  # 你之前创建的自相交多边形
  self_intersecting_poly = Polygon(polygon_points)
  # 拆分得到多个不相交的简单多边形
  simple_polygons = unary_union(self_intersecting_poly)
  # 计算总面积
  total_area = sum(poly.area for poly in simple_polygons.geoms)
  

• 方法二：先找出两条曲线的所有交点，将两条曲线都分割为交点之间的独立线段，再针对每一段无相交的区域分别计算面积后求和，从根源上避免自相交多边形的生成。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Liisjak