如何解决Geopandas：缓冲区操作似乎忽略了 CRS 的度量单位
我的目标是从现有数据框中的几列坐标创建一个地理数据框，获取这 1677 个地理点并在每个点周围添加一个缓冲圈，然后将生成的多边形合并为一个多面体。我一直在绕轴的地方是 geopandas 的 .buffer() 部分似乎没有使用我选择的 CRS 的度量单位。
In []: ven_coords
Out []: VenLat VenLon
0 42.34768 -71.085359
1 42.349014 -71.081096
2 42.347627 -71.081685
3 42.348718 -71.077984
4 42.34896 -71.081467
... ... ...
1672 42.308962 -71.073516
1673 42.313169 -71.089027
1674 42.309717 -71.08247
1675 42.356336 -71.074386
1676 42.313005 -71.089887
1677 rows × 2 columns
In []: ven_coords_gdf = geopandas.GeoDataFrame(ven_coords,geometry=geopandas.points_from_xy(ven_coords.VenLon,ven_coords.VenLat))
ven_coords_gdf
Out []: VenLat VenLon geometry
0 42.34768 -71.085359 POINT (-71.08536 42.34768)
1 42.349014 -71.081096 POINT (-71.08110 42.34901)
2 42.347627 -71.081685 POINT (-71.08168 42.34763)
3 42.348718 -71.077984 POINT (-71.07798 42.34872)
4 42.34896 -71.081467 POINT (-71.08147 42.34896)
... ... ... ...
1672 42.308962 -71.073516 POINT (-71.07352 42.30896)
1673 42.313169 -71.089027 POINT (-71.08903 42.31317)
1674 42.309717 -71.08247 POINT (-71.08247 42.30972)
1675 42.356336 -71.074386 POINT (-71.07439 42.35634)
1676 42.313005 -71.089887 POINT (-71.08989 42.31300)
1677 rows × 3 columns
到目前为止一切顺利，让我们看看我得到了什么样的东西：
In []: print('Type:',type(ven_coords_gdf),"/ current CRS is:",ven_coords_gdf.crs)
Out []: Type: <class 'geopandas.geodataframe.GeoDataFrame'> / current CRS is: None
它没有 CRS，因此我将其分配给与我正在从事的工作相关的一项：
In []: ven_coords_gdf.crs = ("epsg:2249")
print('Type:',ven_coords_gdf.crs)
Out []: Type: <class 'geopandas.geodataframe.GeoDataFrame'> / current CRS is: epsg:2249
它似乎“占用”了我添加的 CRS，为了仔细检查，让我们来看看相关 CRS 的详细信息：
In []: CRS.from_epsg(2249)
Out []: <Projected CRS: epsg:2249>
Name: NAD83 / Massachusetts Mainland (ftUS)
Axis Info [cartesian]:
- X[east]: Easting (US survey foot)
- Y[north]: northing (US survey foot)
Area of Use:
- name: United States (USA) - Massachusetts onshore - counties of Barnstable; Berkshire; Bristol; Essex; Franklin; Hampden; Hampshire; Middlesex; norfolk; Plymouth; Suffolk; Worcester.
- bounds: (-73.5,41.46,-69.86,42.89)
Coordinate Operation:
- name: SPCS83 Massachusetts Mainland zone (US Survey feet)
- method: LAmbert Conic Conformal (2SP)
Datum: north American Datum 1983
- Ellipsoid: GRS 1980
- Prime Meridian: Greenwich
2249 使用美国测量英尺作为测量单位，因此我将缓冲区设置为 1000，以便从数据中的每个点获得 1000 英尺半径：
In []: ven_coords_buffer = ven_coords_gdf.geometry.buffer(distance = 1000)
ven_coords_buffer
Out []: 0 polyGON ((928.915 42.348,924.099 -55.669,909...
1 polyGON ((928.919 42.349,924.104 -55.668,909...
2 polyGON ((928.918 42.348,924.103 -55.670,909...
3 polyGON ((928.922 42.349,924.107 -55.668,909...
4 polyGON ((928.919 42.349,924.103 -55.668,909...
...
1672 polyGON ((928.926 42.309,924.111 -55.708,909...
1673 polyGON ((928.911 42.313,924.096 -55.704,909...
1674 polyGON ((928.918 42.310,924.102 -55.707,909...
1675 polyGON ((928.926 42.356,924.110 -55.661,909...
1676 polyGON ((928.910 42.313,924.095 -55.704,909...
Length: 1677,dtype: geometry
那些坐标差一点点。很明显，buffer 将自身应用为 1000°，而不是 1000 英尺，从而产生了覆盖整个地球的 1677 个巨大的重叠圆。不是完全我正在寻找的。显然我遗漏了什么，有什么建议吗？
对于任何有趣的代码问题，老实说，我发誓它更早地起作用。我摸索了一会儿，终于让它输出了正确的东西，然后我将它关闭，去吃晚饭，回来重新运行它，得到了上面的结果。明显的推论是，我在前面提到的 futzing 中所做的一些事情是让它工作的关键，一些重用的变量或其他什么，但我无法弄清楚上面的代码中缺少什么。
GeoPandas 0.9.0，pyproj 3.0.1
screenshot from happier times when it worked and I got it onto a map
解决方法
GeoPandas 完全符合预期。您必须将几何图形重新投影到目标 CRS，简单地分配它并没有任何作用。
创建 GeoDataFrame 时，请确保指定数据所在的 CRS。在这种情况下，它是 EPSG:4326，也就是以度为单位的地理投影。
ven_coords_gdf = geopandas.GeoDataFrame(ven_coords,geometry=geopandas.points_from_xy(ven_coords.VenLon,ven_coords.VenLat),crs=4326)
正确设置后，您必须使用 to_crs 将坐标重新投影（转换）到目标 CRS。
ven_coords_gdf_projected = ven_coords_gdf.to_crs("epsg:2249")
现在您可以以英尺为单位使用缓冲区。如果您想再次将结果存储在 4326 中，您只需使用 to_crs(4326) 重新投影它。
老实说，我发誓它早些时候奏效了。
我很确定它没有:)
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