大家好我是费老师，我写过很多篇介绍 geopandas相关技术的文章，而 geopandas之所以如此高效易用，成为 _Python GIS_生态中的翘楚，离不开其底层依赖库 shapely对其矢量计算功能的支持。
不仅是作为 geopandas的基石，直接使用 shapely中极其丰富的各种矢量操作API，也可以帮助我们轻松实现各种细致入微的矢量操作。而就在几天前， shapely发布了其颇具里程碑意义的 2.0正式版本，为我们带来了更加澎湃的运算性能提升，以及更稳定更丰富的新功能，今天的文章费老师我就来带大家一览 shapely 2.0版本中的主要新特性🥳。
通常我们不会专门去安装 shapely，在安装 geopandas的过程中它就顺带被安装上了，在我的本地示例虚拟环境中 shapely原先的版本为 1.8.5，通过执行 conda update shapely -c conda-forge -y可将其稳定升级到 2.0.0以上的正式版本：
接下来我们来看看本次大的版本更新中带来了哪些重要内容：
2.1 向量化矢量操作带来高达百倍的性能提升
新版 shapely重写了底层对C++库 GEOS的封装方式，大幅度降低了冗余计算成本，并且吸收了 pygeos中的底层逻辑，对各种常用接口进行 ufunc向量化运算支持，使得我们可以配合 numpy快速实现，以 contains()为例，基于 shapely的顶级API接口：
在上面的例子中，相较于 标量一对一运算_和 _列表批量运算，新的 _向量化运算_分别取得了500多倍和70多倍的运算加速😉。
目前 shapely的所有顶级API，以及 shapely.ops等子模块下的顶级API均已支持向量化运算特性，具体见 shapely中的API文档是否如下图所示提及 ufunc：
2.2 矢量对象不可变
在以前的版本中， shapely中的矢量要素对象是可变的，譬如对于 LineString要素，可以在被创建后，通过为其 coords属性赋值新的坐标串信息以改变其矢量信息：
而从 2.0.0开始， shapely中所有的矢量要素变为不可变对象，这意味着它们 可hash，譬如可以作为字典的键，或 pandas分组运算的分组依据等：
2.3 矢量要素类可作为顶级API使用
从上面的几个例子中你也可以发现，新版 shapely中我们可以直接从 shapely导入常用的各种矢量要素类，这将作为 from shapely.geometry import XXX方式的备选方式：
2.4 多部件要素不再可视作序列型对象
在以前的版本中，多部件要素譬如 MultiPoint可以直接视作数组对象来直接按位置索引或迭代，而从 2.0.0开始，原有的方式会引发错误，请注意更换为使用其 geoms属性实现相关操作：
2.5 矢量要素支持精度控制
从 2.0.0开始， shapely新增API接口 set_precision()和 get_precision()用于针对矢量要素进行坐标精度设置和精度查询，非常的方便：
2.6 基于GEOS新增大量新功能函数
随着对底层 GEOS依赖库的版本更新（当前依赖版本： 3.11.1），一大批新的实用功能函数得以被添加到 shapely中，由于数量非常众多，下面我仅对其中的部分典型新功能函数做介绍：
- extract_unique_points()
通过新增的函数 extract_unique_points()，我们可以从指定要素中快速提取去重后的折点要素：
- node()
通过新增的函数 node()，我们可以轻松地从线要素中提取出彼此不交叉的片段：
- minimum_bounding_circle()与minimum_bounding_radius()
通过 minimum_bounding_circle()和 minimum_bounding_radius()我们可以快速得到目标要素的最小外接圆及其对应半径：
- dwithin()
通过 dwithin()，我们可以快速判断要素之间的距离是否小于所给定的阈值：
2.7 新增force_2d()、force_3d()函数
通过新增的快捷函数 force_2d()和 force_3d()，我们可以直接为指定要素移除/添加z轴信息：
篇幅有限，本文只针对 shapely 2.0中一些比较重要的内容进行介绍，更多新特性请移步其更新说明文档页： https://shapely.readthedocs.io/en/stable/release/2.x.html
以上就是本文的全部内容，欢迎在评论区与我进行讨论~
Original: https://www.cnblogs.com/feffery/p/16989398.html
Author: 费弗里
Title: （数据科学学习手札147）Python GIS利器shapely全新2.0版本一览
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