0

0

OSMnx中interpolate_points函数详解及街道细分与图构建实践

聖光之護

聖光之護

发布时间:2025-11-20 11:50:02

|

770人浏览过

|

来源于php中文网

原创

OSMnx中interpolate_points函数详解及街道细分与图构建实践

本文详细介绍了osmnx库中`utils_geo.interpolate_points`函数的使用方法,特别是其返回的python生成器类型。我们将学习如何处理生成器输出,并提供一个完整的教程,演示如何利用此函数将现有街道几何体细分为更小的线段,进而构建一个精细化的网络图,以支持更细粒度的空间分析。

1. 理解 osmnx.utils_geo.interpolate_points 函数与Python生成器

osmnx.utils_geo.interpolate_points 函数旨在沿给定的几何对象(如LineString)以指定间隔生成一系列插值点。这在需要对现有几何进行均匀细分或在路径上创建等距标记点时非常有用。

该函数的一个关键特性是其返回值类型:它返回一个Python生成器。生成器是一种特殊的迭代器,它不会一次性在内存中创建并存储所有结果,而是根据请求逐个生成值。这种机制对于处理大量数据时非常高效,因为它能显著节省内存。

然而,对于不熟悉生成器的用户来说,直接打印生成器对象可能会看到类似 的输出,这并非用户期望的点列表。要获取生成器中的所有值,需要对其进行迭代,或者将其显式转换为列表、元组等集合类型。

示例:将生成器转换为列表

import osmnx as ox
from shapely.geometry import LineString

# 示例LineString,从(0,0)到(10,0)
line = LineString([(0, 0), (10, 0)])

# interpolate_points返回一个生成器,每隔2个单位插值
points_generator = ox.utils_geo.interpolate_points(line, 2)

print("生成器对象:", points_generator)

# 将生成器转换为列表以查看所有点
points_list = list(points_generator)
print("插值点列表:", points_list)
# 预期输出: [(0.0, 0.0), (2.0, 0.0), (4.0, 0.0), (6.0, 0.0), (8.0, 0.0), (10.0, 0.0)]

理解了生成器的特性后,我们就可以将其应用于街道网络的细分。

2. 街道网络精细化划分与图构建实践

本节将提供一个完整的Python工作流程,演示如何使用 osmnx 和 momepy 库,结合 interpolate_points 函数,对街道网络进行细分并构建一个新的、更精细化的图结构。

AI封面生成器
AI封面生成器

专业的AI封面生成工具,支持小红书、公众号、小说、红包、视频封面等多种类型,一键生成高质量封面图片。

下载

2.1 环境准备与数据获取

首先,确保安装了所有必要的库。

# 安装所需库
!pip install osmnx geopandas momepy networkx matplotlib pandas

import osmnx as ox
import pandas as pd
import geopandas as gpd
import momepy
import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt
from shapely.geometry import LineString # 用于创建LineString对象

接下来,我们从OpenStreetMap获取指定区域的街道网络数据。

# 定义感兴趣的地点
place_name = "Macon, Macon County, Illinois, United States"

# 生成步行网络图
graph = ox.graph_from_place(place_name, network_type="walk")

# 绘制原始图
fig, ax = ox.plot_graph(graph, bgcolor='w', node_size=0, edge_linewidth=0.5, edge_color='#999999')
plt.title("原始街道网络图")
plt.show()

2.2 提取街道几何信息

OSMnx图由节点(nodes)和边(edges)组成。为了对街道进行细分,我们需要提取边的几何信息,即LineString对象。

# 将OSMnx图转换为GeoDataFrames
nodes, edges = ox.graph_to_gdfs(graph)

# 提取边的几何列,并转换为LineString对象列表
geometry_list = edges['geometry'].tolist()

print(f"原始街道线段数量: {len(geometry_list)}")
# print(geometry_list[:3]) # 打印前3个几何对象示例

2.3 对街道进行插值细分

这是核心步骤。我们将遍历每个原始LineString,使用 interpolate_points 函数生成一系列新的插值点,然后利用这些点构建更短的新LineString。

interpolate_points 函数的第二个参数 distance 通常是投影坐标系下的距离单位。由于OpenStreetMap数据通常是经纬度坐标(WGS84),直接使用米作为距离单位会导致不准确。一个常见的做法是先将GeoDataFrame投影到合适的本地投影坐标系(如UTM),以确保距离的精确性。在本例中,为了演示目的,我们使用一个小的经纬度距离 0.0005,它近似对应于某个短距离(例如,在赤道附近,0.0005度纬度大约是55米,0.0005度经度取决于纬度)。

# 定义插值距离(此处为经纬度单位,实际应用建议先进行投影转换)
# 例如,0.0005经纬度单位在大约40度纬度时,东西方向约为38米,南北方向约为55米。
interpolation_distance = 0.0005

new_subdivided_linestrings = [] # 初始化空列表,用于存储新的细分线段

for original_line in geometry_list:
    # 对每条原始LineString进行插值,获取点生成器
    interpolated_points_generator = ox.utils_geo.interpolate_points(original_line, interpolation_distance)

    # 将生成器转换为点列表
    interpolated_points = list(interpolated_points_generator)

    # 从插值点列表创建新的细分LineString
    # 每个新的LineString由相邻的两个插值点构成
    for i in range(len(interpolated_points)

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
Python 序列化
Python 序列化

本专题整合了python序列化、反序列化相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

0

2026.02.02

AO3官网入口与中文阅读设置 AO3网页版使用与访问
AO3官网入口与中文阅读设置 AO3网页版使用与访问

本专题围绕 Archive of Our Own(AO3)官网入口展开,系统整理 AO3 最新可用官网地址、网页版访问方式、正确打开链接的方法,并详细讲解 AO3 中文界面设置、阅读语言切换及基础使用流程,帮助用户稳定访问 AO3 官网,高效完成中文阅读与作品浏览。

91

2026.02.02

主流快递单号查询入口 实时物流进度一站式追踪专题
主流快递单号查询入口 实时物流进度一站式追踪专题

本专题聚合极兔快递、京东快递、中通快递、圆通快递、韵达快递等主流物流平台的单号查询与运单追踪内容,重点解决单号查询、手机号查物流、官网入口直达、包裹进度实时追踪等高频问题,帮助用户快速获取最新物流状态,提升查件效率与使用体验。

27

2026.02.02

Golang WebAssembly(WASM)开发入门
Golang WebAssembly(WASM)开发入门

本专题系统讲解 Golang 在 WebAssembly(WASM)开发中的实践方法,涵盖 WASM 基础原理、Go 编译到 WASM 的流程、与 JavaScript 的交互方式、性能与体积优化,以及典型应用场景(如前端计算、跨平台模块)。帮助开发者掌握 Go 在新一代 Web 技术栈中的应用能力。

11

2026.02.02

PHP Swoole 高性能服务开发
PHP Swoole 高性能服务开发

本专题聚焦 PHP Swoole 扩展在高性能服务端开发中的应用,系统讲解协程模型、异步IO、TCP/HTTP/WebSocket服务器、进程与任务管理、常驻内存架构设计。通过实战案例,帮助开发者掌握 使用 PHP 构建高并发、低延迟服务端应用的工程化能力。

5

2026.02.02

Java JNI 与本地代码交互实战
Java JNI 与本地代码交互实战

本专题系统讲解 Java 通过 JNI 调用 C/C++ 本地代码的核心机制,涵盖 JNI 基本原理、数据类型映射、内存管理、异常处理、性能优化策略以及典型应用场景(如高性能计算、底层库封装)。通过实战示例,帮助开发者掌握 Java 与本地代码混合开发的完整流程。

5

2026.02.02

go语言 注释编码
go语言 注释编码

本专题整合了go语言注释、注释规范等等内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

62

2026.01.31

go语言 math包
go语言 math包

本专题整合了go语言math包相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

55

2026.01.31

go语言输入函数
go语言输入函数

本专题整合了go语言输入相关教程内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

27

2026.01.31

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 22.4万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 3.8万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.4万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号