基于Shapefile中150个行政区多边形计算街道网络方向与熵

1. 加载行政区Shapefile #

首先用GeoPandas读取你的Shapefile，确保坐标系转换为WGS84（EPSG:4326）——这是OSMnx默认使用的坐标系，避免因坐标不匹配导致的错误。

2. 批量处理每个行政区 #

遍历每个行政区多边形，依次完成街道网络提取、方向计算、熵值统计，并保存结果。相比用graph_from_bbox，直接用graph_from_polygon能更精准地匹配行政区边界，避免包含区域外的街道。

完整代码示例 #

import geopandas as gpd
import osmnx as ox
import matplotlib.pyplot as plt
from tqdm import tqdm  # 可选，用于显示处理进度

# 配置参数
network_type = "all"
weight_by_length = False
output_dir = "C:/AC/Snt_GC/ward_orientation_plots/"  # 替换为你的输出目录

# 1. 加载Shapefile
wards_gdf = gpd.read_file("你的Shapefile路径.shp")
# 确保坐标系为WGS84
if wards_gdf.crs != "EPSG:4326":
    wards_gdf = wards_gdf.to_crs(epsg=4326)

# 初始化存储结果的列
wards_gdf["orientation_entropy"] = None

# 2. 遍历每个行政区
for idx, row in tqdm(wards_gdf.iterrows(), total=len(wards_gdf)):
    ward_no = row["Ward_No"]
    polygon = row["geometry"]
    
    try:
        # 基于多边形提取街道网络
        G = ox.graph_from_polygon(
            polygon,
            network_type=network_type,
            simplify=True,
            clean_periphery=True,
            retain_all=False
        )
        
        # 转换为无向图并添加方向角
        Gu = ox.add_edge_bearings(ox.get_undirected(G))
        
        # 计算方向熵
        entropy = ox.bearing.orientation_entropy(Gu, num_bins=36, min_length=0, weight=None)
        wards_gdf.at[idx, "orientation_entropy"] = entropy
        
        # 绘制并保存方向玫瑰图
        fig, ax = ox.plot_orientation(Gu)
        fig.suptitle(f"Ward {ward_no}", fontsize=30, y=1)
        fig.tight_layout()
        fig.subplots_adjust(hspace=0.35)
        fig.savefig(
            f"{output_dir}street-orientations_ward_{ward_no}.png",
            facecolor="w",
            dpi=200,
            bbox_inches="tight"
        )
        plt.close(fig)
        
    except Exception as e:
        print(f"处理Ward {ward_no}时出错: {str(e)}")
        continue

# 保存包含熵值的Shapefile
wards_gdf.to_file("你的结果输出路径.shp")

关于你现有代码的正确性 #

你当前针对单个bbox的代码是正确的：它能成功提取指定范围内的街道网络，计算方向角和熵值，并生成玫瑰图。但改用graph_from_polygon能更精准匹配行政区边界，避免包含区域外的街道数据，结果会更准确。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者joseph_k