如何通过特定的polylline对点进行分类

Question

中国境内有一个边界，将该地区划分为南北。我已将此边界绘制为折线格式shapefile Download link。

我想将以下数字中的这些点分为“北”和“南”。 Python中是否有任何有用的功能可以实现这一点。

fiona具有point.within功能来测试多边形内/外的点，但我没有搜索合适的函数来用折线分割多个点。

任何建议或提示将不胜感激！

updated

根据Prune提出的宝贵建议，我解决了这个问题。代码如下：

from shapely.geometry import shape
from shapely.geometry import LineString
# loading the boundary layer
import fiona
fname = './N-S_boundary.shp'
line1 = fiona.open(fname)
line1 = shape(line1.next()['geometry']) 
# set a end point which is the southernmost for all stations. 
end_point  = (dy[dy['lat']==dy['lat'].min()]['lon'].values[0],dy[dy['lat']==dy['lat'].min()]['lat'].values[0])
# loop all monitoring stations for classification
dy['NS']= np.nan
for i in range(0,len(dy),1):
    start_point = (dy['lon'].iloc[i],dy['lat'].iloc[i])
    line2       = LineString([start_point, end_point])
    if line1.intersection(line2).is_empty:
        dy["NS"].iloc[i]='S'
    else:
        dy["NS"].iloc[i]='N'     
color_dict= {'N':'steelblue','S':'r'}
dy['site_color']=dy['NS'].map(color_dict)   

Answer 1

您可以从拓扑应用简单属性。

首先，确保您的边界划分宇宙（您正在处理的所有可用点）。您可能需要延长通过海洋的边界来完成此操作。

现在，选择任何标记为区域的参考点 - 要定义“北”和“南”，您必须至少有一个这样的点。 w.l.o.g.假设它是一个叫做Z的“南方”点。

现在，对于你要分类的每个点A，从A到Z绘制一条连续的路径（一条直的路径通常是最简单的，但不是必需的）。找到此路径与边界的交点。如果你有相同数量的交叉点，那么A与Z属于同一类（“南方”）;另一方面，它在另一类（“北方”）。

请注意，这需要拓扑属性“分区” - 边界线没有切线：如果路径接触边界，则必须完全交叉。