SciPy 空间数据1

简介: SciPy 通过 `scipy.spatial` 模块处理空间数据,如判断点是否在边界内、计算最近点等。三角测量是通过测量角度来确定目标距离的方法。多边形的三角测量可将其分解为多个三角形,用于计算面积。Delaunay 三角剖分是一种常用方法,可以对一系列点进行三角剖分。示例代码展示了如何使用 `Delaunay()` 函数创建三角形并绘制。

SciPy 空间数据
空间数据又称几何数据,它用来表示物体的位置、形态、大小分布等各方面的信息,比如坐标上的点。

SciPy 通过 scipy.spatial 模块处理空间数据,比如判断一个点是否在边界内、计算给定点周围距离最近点以及给定距离内的所有点。

三角测量

三角测量在三角学与几何学上是一借由测量目标点与固定基准线的已知端点的角度,测量目标距离的方法。

多边形的三角测量是将多边形分成多个三角形,我们可以用这些三角形来计算多边形的面积。

拓扑学的一个已知事实告诉我们:任何曲面都存在三角剖分。

假设曲面上有一个三角剖分, 我们把所有三角形的顶点总个数记为 p(公共顶点只看成一个),边数记为 a,三角形的个数记为 n,则 e=p-a+n 是曲面的拓扑不变量。 也就是说不管是什么剖分,e 总是得到相同的数值。 e 被称为称为欧拉示性数。

对一系列的点进行三角剖分点方法是 Delaunay() 三角剖分。

实例
通过给定的点来创建三角形:

import numpy as np
from scipy.spatial import Delaunay
import matplotlib.pyplot as plt

points = np.array([
[2, 4],
[3, 4],
[3, 0],
[2, 2],
[4, 1]
])

simplices = Delaunay(points).simplices # 三角形中顶点的索引

plt.triplot(points[:, 0], points[:, 1], simplices)
plt.scatter(points[:, 0], points[:, 1], color='r')

plt.show()

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