如何用Python Shapely库，基于内外Polygon创建带孔洞的多边形？

嘿，这个问题我太熟了！在Shapely里给基础多边形（outer）加上inners列表里的孔洞，其实逻辑很直接——核心就是利用Shapely的Polygon构造规则：一个带孔洞的多边形由一个外部环和**一组内部环（孔洞）**组成。

先搞清楚基础格式要求 #

首先得确保你的outer和inners符合Shapely的要求：

• 如果outer已经是Shapely的Polygon对象，直接提取它的外部环就行：outer_ring = outer.exterior
• 如果outer是原始的坐标列表（比如[(x1,y1), (x2,y2), ...]），得先转成LinearRing：from shapely.geometry import LinearRing, Polygon，然后outer_ring = LinearRing(outer)
• 对于inners里的每个元素：如果是Polygon对象，就取它的外部环作为孔洞的环；如果是坐标列表，同样转成LinearRing

动手构建带孔洞的目标多边形p #

直接用Polygon构造函数，第一个参数传外部环，第二个参数传内部环的列表就行：

情况1：outer和inners都是坐标列表 #

from shapely.geometry import LinearRing, Polygon

# 假设outer是外部多边形的坐标列表，inners是多个孔洞的坐标列表组成的列表
outer_ring = LinearRing(outer)
# 把每个孔洞转成LinearRing
inner_rings = [LinearRing(hole) for hole in inners]

# 创建带孔洞的多边形p
p = Polygon(outer_ring, inner_rings)

情况2：outer和inners都是Shapely的Polygon对象 #

from shapely.geometry import Polygon

# 提取outer的外部环，以及每个inner的外部环作为孔洞
inner_rings = [hole.exterior for hole in inners]
p = Polygon(outer.exterior, inner_rings)

几个要注意的小细节 #

• 孔洞必须完全落在外部多边形的范围内，而且孔洞之间不能重叠或交叉，不然创建出来的多边形会是无效的（可以用p.is_valid检查有效性）
• 坐标顺序：Shapely默认外部环是顺时针，内部环是逆时针，不过就算你搞反了，Shapely也会自动调整，不用太纠结，但规范一点更好
• 如果你的坐标列表没闭合（最后一个点和第一个点不一样），LinearRing会自动帮你闭合，但最好自己提前把坐标弄成闭合的，避免意外

给你举个实际运行的例子：

# 外部大正方形
outer = [(0,0), (0,10), (10,10), (10,0), (0,0)]
# 两个小正方形孔洞的坐标
hole1 = [(2,2), (2,4), (4,4), (4,2), (2,2)]
hole2 = [(6,6), (6,8), (8,8), (8,6), (6,6)]
inners = [hole1, hole2]

outer_ring = LinearRing(outer)
inner_rings = [LinearRing(hole) for hole in inners]
p = Polygon(outer_ring, inner_rings)

# 检查是否有效，正常应该返回True
print(p.is_valid)

这样就得到一个带两个方形孔洞的正方形多边形啦！

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Eric H.