如何将overpy获取的OSM数据转为含多边形的GeoDataFrame

OSM中行政边界是以relation类型存储的，其几何成员是构成边界的零散未闭合LineString。直接调用Overpass的geom()方法只会返回所有线成员的集合，不会自动执行环闭合、面组装逻辑，因此直接转换得到的GeoDataFrame中只会存在包含LineString的GeometryCollection，没有可用的Polygon/MultiPolygon类型几何。

不需要调整Overpass查询逻辑，在拿到返回结果后，通过shapely完成线段拼接、面组装即可得到符合要求的GeoDataFrame，完整可运行代码如下：

import requests
import geopandas as gpd
from shapely.geometry import shape, MultiPolygon
from shapely.ops import linemerge, polygonize

url = "https://maps.mail.ru/osm/tools/overpass/api/interpreter"
query = """[out:json];
area['boundary' = 'administrative']['name' = 'Москва'] -> .MSK;
(
relation(area.MSK)['admin_level' = 8]['boundary' = 'administrative']['name'='Бескудниковский район';
relation(area.MSK)['admin_level' = 8]['boundary' = 'administrative']['name'='район Восточное Дегунино';
);
convert item ::=::,::geom=geom(),_osm_type=type();
out geom;"""
response = requests.get(url, params={'data': query})
data = response.json()

processed_records = []
for elem in data["elements"]:
    # 提取区域name属性
    record = {"name": elem["tags"].get("name", "unnamed_area")}
    # 读取返回的原始几何集合，拼接零散边界线段
    raw_geom = shape(elem["geometry"])
    merged_boundary = linemerge(raw_geom)
    # 从闭合边界提取所有面
    area_polygons = list(polygonize(merged_boundary))
    # 组装为对应几何类型
    record["geometry"] = area_polygons[0] if len(area_polygons) == 1 else MultiPolygon(area_polygons)
    processed_records.append(record)

# 构建最终GeoDataFrame，指定OSM使用的WGS84坐标系
geo_df = gpd.GeoDataFrame(processed_records, crs="EPSG:4326")

运行后得到的geo_df从0开始索引，每行对应一个行政区，name列存区域名称，geometry列为带坐标的Polygon/MultiPolygon类型，可直接用于可视化。

• 上述逻辑会自动识别边界中的闭合环，自动处理带飞地、内部孔洞的行政区几何
• 如果遇到个别边界线段端点存在微小间隙无法拼接，可以给linemerge传入容差参数，例如linemerge(raw_geom, tolerance=1e-7)，会自动拼接距离小于容差的线段端点
• 可通过执行print(geo_df.geom_type)验证几何类型，输出结果不会再出现LineString或GeometryCollection类型

内容的提问来源于stack exchange，提问作者and_dlg