Shapely: Manipolazione e Analisi di Oggetti Geometrici nel Dominio Python

Shapely è una libreria Python per la manipolazione e l'analisi di oggetti geometrici planari. Si basa sulla libreria GEOS (Geometry Engine - Open Source) e fornisce un'interfaccia Pythonica per interagire con le sue potenti funzionalità. Shapely è spesso utilizzata in applicazioni GIS (Geographic Information Systems), analisi spaziali, cartografia e simulazioni geometriche.

Funzionalità Principali:

• Creazione di Geometrie: Permette di creare oggetti geometrici come:

  • Punti
  • Linee
  • Poligoni
  • MultiPunti
  • MultiLinee
  • MultiPoligoni
  • GeometryCollection

• Operazioni Booleane: Supporta operazioni booleane tra geometrie come:

  • Unione (union)
  • Intersezione (intersection)
  • Differenza (difference)
  • Differenza Simmetrica (symmetric_difference)

• Operazioni di Distanza: Permette di calcolare distanze tra geometrie.

• Operazioni di Predicati: Fornisce metodi per verificare relazioni spaziali tra geometrie, ad esempio:

  • contains (contiene)
  • intersects (interseca)
  • touches (tocca)
  • within (è contenuto in)
  • crosses (attraversa)
  • overlaps (si sovrappone)

• Trasformazioni: Offre funzionalità per trasformare le geometrie, ad esempio, scalare, ruotare, traslare.

• Attributi Geometrici: Consente di accedere a proprietà geometriche come:

  • Area
  • Perimetro/Lunghezza
  • Confine (boundary)
  • Baricentro (centroid)
  • Estensione (bounds)

• Formati di Input/Output: Supporta la lettura e la scrittura di geometrie in diversi formati, spesso in combinazione con altre librerie come fiona o geopandas. Permette la conversione da e verso formati standard come Well-Known Text (WKT) e Well-Known Binary (WKB).

Esempio di Utilizzo:

from shapely.geometry import Point, Polygon

# Creazione di un punto
point = Point(1, 1)

# Creazione di un poligono
polygon = Polygon([(0, 0), (0, 2), (2, 2), (2, 0)])

# Verifica se il punto è contenuto nel poligono
is_within = point.within(polygon)
print(f"Il punto è contenuto nel poligono: {is_within}")

# Calcolo dell'area del poligono
area = polygon.area
print(f"Area del poligono: {area}")

Installazione:

Shapely può essere installata tramite pip:

pip install shapely

Integrazione con altre librerie:

Shapely si integra perfettamente con altre librerie Python per la gestione di dati geospaziali, come:

• geopandas: Per lavorare con dati geospaziali tabellari.
• fiona: Per leggere e scrivere dati geospaziali in diversi formati.
• matplotlib: Per visualizzare le geometrie.

Shapely è uno strumento fondamentale per chiunque lavori con la geometria computazionale e l'analisi spaziale in Python.