如何连接Shapely中不连通的MultiLineString？

我之前处理空间数据时刚好遇到过一模一样的需求，你的思路完全没问题——找不连通线段的端点和其他线段端点的最短距离，再用这个最短路径把它们连起来。下面给你具体的实现步骤和代码示例，你可以直接参考：

• 第一步：拆分MultiLineString并提取所有端点
  先把MultiLineString拆成一个个独立的LineString，再分别取出每个线段的起点和终点，用coords属性就能轻松拿到：

  from shapely.geometry import MultiLineString, LineString, Point
  import itertools
  
  # 假设这是你要处理的不连通MultiLineString
  multi_line = MultiLineString([[(0,0), (1,1)], [(3,3), (4,4)]])
  
  # 拆分线段并收集所有端点
  line_list = list(multi_line.geoms)
  endpoints = []
  for line in line_list:
      coords = list(line.coords)
      endpoints.append(Point(coords[0]))  # 线段起点
      endpoints.append(Point(coords[-1])) # 线段终点
  

• 第二步：筛选最短距离的不连通端点对
  这里要注意跳过同一个LineString的两个端点（不然会误算成线段自身长度），然后遍历所有端点对找到距离最小的那一组：

  min_dist = float('inf')
  connect_pair = None
  
  for p1, p2 in itertools.combinations(endpoints, 2):
      # 检查两个端点是否属于同一条线段
      same_line = False
      for line in line_list:
          coords = list(line.coords)
          if (p1.coords[0] == coords[0] and p2.coords[0] == coords[-1]) or (p1.coords[0] == coords[-1] and p2.coords[0] == coords[0]):
              same_line = True
              break
      if same_line:
          continue
      # 计算端点距离并更新最短配对
      dist = p1.distance(p2)
      if dist < min_dist:
          min_dist = dist
          connect_pair = (p1, p2)
  

• 第三步：生成连接线段并合并所有线段
  拿到要连接的两个端点后，生成一条新的LineString把它们连起来，再和原线段合并。如果想得到连续的单条LineString，可以用linemerge工具直接合并连通的线段：

  # 生成连接两个端点的线段
  connect_line = LineString([connect_pair[0].coords[0], connect_pair[1].coords[0]])
  
  # 合并所有线段成新的MultiLineString
  new_line_list = line_list + [connect_line]
  new_multi_line = MultiLineString(new_line_list)
  
  # 用linemerge把连通的线段合并成单条LineString
  from shapely.ops import linemerge
  merged_continuous_line = linemerge(new_multi_line)
  

• 额外小提示
  如果你的MultiLineString里有很多不连通的线段，可以循环执行上述步骤，直到所有线段都连通。另外linemerge工具只对首尾相连的线段有效，所以必须先加好连接线段再用它哦。

像你图里蓝色线要连到橙色线起点的场景，用这个方法就能精准定位到对应的端点对，完美实现连接需求。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者nworbi