Python使用shapely计算两矩形交集面积报TopologyException错误如何解决？

报错原因 #

Shapely构造Polygon对象时，要求传入的顶点必须按顺时针/逆时针方向沿多边形边界连续排列，不能出现跨对角线的点顺序。
你当前传入的顶点顺序存在错误，例如第一个矩形的顶点列表为[(-3, 2), (1, 2), (-3, -2), (1, -2)]，连线时会从右上点(1,2)直接跨对角线连到左下点(-3,-2)，生成自相交的无效多边形，因此触发拓扑错误。你可以通过polygon.is_valid属性验证几何体有效性，无效几何体会返回False。

解决方法 #

方案1：修正顶点排列顺序 #

将矩形顶点调整为沿边连续排列的顺序即可，例如改为左上→右上→右下→左下的顺序：

from shapely.geometry import Polygon

# 修正顶点顺序
polygon = Polygon([(-3, 2), (1, 2), (1, -2), (-3, -2)])
other_polygon = Polygon([(2, 1), (-1, 1), (-1, 4), (2, 4)])

if polygon.overlaps(other_polygon):
  print( polygon.intersection(other_polygon).area )
else:
  print(0)

方案2：使用box方法简化矩形构造 #

Shapely提供了内置的矩形构造方法shapely.geometry.box，仅需要传入矩形的最小x、最小y、最大x、最大y四个值即可生成有效矩形，完全规避顶点顺序错误的问题，同时可以大幅简化你现有的坐标处理逻辑：

from shapely.geometry import box

# 传入参数格式：box(minx, miny, maxx, maxy)
polygon = box(min(-3,1), min(2,-2), max(-3,1), max(2,-2))
other_polygon = box(min(2,-1), min(1,4), max(2,-1), max(1,4))

if polygon.overlaps(other_polygon):
  print(polygon.intersection(other_polygon).area)
else:
  print(0)

如果需要适配你自己的坐标输入逻辑，只需要从两个对角点中提取出x的最大、最小值和y的最大、最小值，直接传入box方法即可，不需要再做复杂的顶点类型判断和排序。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者PlatPlayZ