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turf的pointsWithinPolygon排查

java 2025/8/21 21:32:31

进击的WebGIS（1）。

在WebGIS开发过程中经常使用到turf，最近遇到了一个奇怪的问题，使用pointsWithinPolygon用一个面去过滤点集，有几个点是明显分布在面中的，但最近的结果是一个空的FeatureCollection。

在使用 Turf.js 的 pointsWithinPolygon 时返回空结果，通常有以下几类原因。请逐步排查：

1. 检查数据格式是否正确

点和多边形必须是 GeoJSON Feature 或 FeatureCollection

Turf 要求输入为标准的 GeoJSON 结构，例如：

// 点数据格式示例
const point = {type: 'Feature',geometry: {type: 'Point',coordinates: [经度, 纬度] // 注意顺序是 [lng, lat]}
};// 多边形数据格式示例（必须闭合）
const polygon = {type: 'Feature',geometry: {type: 'Polygon',coordinates: [[[lng1, lat1], [lng2, lat2], [lng3, lat3], [lng1, lat1]]] // 首尾坐标相同}
};

错误示例：直接传递几何对象（如 geometry: {...}）而非完整的 Feature 对象。

2. 确认坐标顺序 [经度, 纬度]

GeoJSON 要求坐标顺序为 [经度（lng）, 纬度（lat）]，而非 [纬度, 经度]。
如果顺序颠倒，点可能位于完全不同的位置（例如非洲附近海域），导致结果为 0。

3. 验证多边形是否闭合

多边形的坐标数组必须首尾闭合（即第一个点和最后一个点相同）。

错误示例：

// 未闭合的多边形（缺少最后一个点）
[[[0,0], [1,0], [1,1], [0,1]]] // ❌ 错误

正确示例

[[[0,0], [1,0], [1,1], [0,1], [0,0]]] // ✅ 正确

4. 检查点是否实际在多边形内

使用 turf.booleanPointInPolygon手动验证单个点：（这一点非常有效且必要，因为源码中pointsWithinPolygon就是遍历使用了booleanPointInPolygon方法，booleanPointInPolygon方法的算法其实是射线法）。
```
const point = turf.point([lng, lat]);
const isInside = turf.booleanPointInPolygon(point, polygon);
```

console.log(isInside); // true/false


- **注意**：Turf 默认不包含多边形边界上的点（可通过 `{ ignoreBoundary: false }` 调整）。------### 5. **确认参数顺序**- ```
pointsWithinPolygon的第一个参数是 点集合，第二个是 多边形

// ✅ 正确用法
const pointsInside = turf.pointsWithinPolygon(points, polygon);// ❌ 错误用法（参数颠倒）
const pointsInside = turf.pointsWithinPolygon(polygon, points);

6. 检查坐标系一致性

确保所有数据使用相同的坐标系（例如 WGS84）。
如果数据来自其他来源（如平面坐标系），需先转换为经纬度。

7. 其他可能原因

Turf 版本问题：升级到最新版本（npm update @turf/turf）。
数据范围不重叠：确保点和多边形在地理范围内有交集（可先用 turf.bbox 检查边界框）。

8. 常规马虎不易查错误

拼写错误：方法名拼写错误、字母顺序错误、其他字符拼写错误。
大小写问题：FeatureCollection中{type:“Feature”}中Feature是要大写的，若用feature，尤其在一些早期版本，极容易发生空几何的错误，其实是源码中的大小写判断兼容问题（仅判断Feature）。

快速调试示例

const turf = require('@turf/turf');// 示例多边形（闭合的矩形）
const polygon = turf.polygon([[[0, 0], [10, 0], [10, 10], [0, 10], [0, 0] // 首尾闭合
]]);// 示例点（一个在内部，一个在外部）
const points = turf.featureCollection([turf.point([5, 5]),  // 内部turf.point([15, 15]) // 外部
]);// 执行查询
const result = turf.pointsWithinPolygon(points, polygon);
console.log(result.features.length); // 应返回 1points.features.forEach(point=>{let pointInside = turf.booleanPointInPolygon(point, polygon);if(pointInside) console.log("点在面内");
})

如果仍有问题，欢迎留言。

以下是一个完整的、不依赖任何第三方库的 booleanPointInPolygon 实现代码，基于射线法（Ray Casting Algorithm），支持 多边形带孔洞 和 边界条件处理：

/*** 判断点是否在多边形内（射线法）* @param {number[]} point - 待测点坐标 [x, y]* @param {number[][][]} polygon - 多边形坐标（支持带孔），格式为：*   [*     [[x1,y1], [x2,y2], ..., [x1,y1]], // 外环*     [[x1,y1], [x2,y2], ..., [x1,y1]]  // 内环（孔洞，可选）*   ]* @param {boolean} [ignoreBoundary=true] - 是否忽略边界（点在边上不算内部）* @return {boolean}*/
function booleanPointInPolygon(point, polygon, ignoreBoundary = true) {const [x, y] = point;let inside = false;const epsilon = 1e-6; // 浮点计算容差// 遍历所有环（外环 + 内环）for (const ring of polygon) {for (let i = 0; i < ring.length - 1; i++) {const v1 = ring[i];const v2 = ring[i + 1];const [x1, y1] = v1;const [x2, y2] = v2;// 检查点是否在顶点上if (isEqual(point, v1, epsilon) || isEqual(point, v2, epsilon)) {return !ignoreBoundary;}// 检查点是否在水平边上if (Math.abs(y1 - y2) < epsilon && Math.abs(y - y1) < epsilon) {const minX = Math.min(x1, x2);const maxX = Math.max(x1, x2);if (x >= minX && x <= maxX) return !ignoreBoundary;}// 检查点是否在边所在的直线上，并且在线段内if (isOnSegment(point, v1, v2, epsilon)) {return !ignoreBoundary;}// 射线与边相交判断if ((y1 > y) !== (y2 > y)) {const xIntersect = ((y - y1) * (x2 - x1)) / (y2 - y1) + x1;// 处理浮点误差if (Math.abs(x - xIntersect) < epsilon) {return !ignoreBoundary;}if (x < xIntersect) {inside = !inside;}}}}return inside;
}// 判断两个点是否相等（考虑浮点误差）
function isEqual(a, b, epsilon) {return Math.abs(a[0] - b[0]) < epsilon && Math.abs(a[1] - b[1]) < epsilon;
}// 判断点是否在线段上
function isOnSegment(p, a, b, epsilon) {const [x, y] = p;const [x1, y1] = a;const [x2, y2] = b;// 先判断是否共线const cross = (x - x1) * (y2 - y1) - (y - y1) * (x2 - x1);if (Math.abs(cross) > epsilon) return false;// 再判断是否在矩形范围内const minX = Math.min(x1, x2) - epsilon;const maxX = Math.max(x1, x2) + epsilon;const minY = Math.min(y1, y2) - epsilon;const maxY = Math.max(y1, y2) + epsilon;return x >= minX && x <= maxX && y >= minY && y <= maxY;
}

使用示例

// 定义一个带孔的正方形（外环+内环）
const polygon = [[[0,0], [10,0], [10,10], [0,10], [0,0]],  // 外环[[2,2], [8,2], [8,8], [2,8], [2,2]]       // 内环（孔洞）
];console.log(booleanPointInPolygon([5,5], polygon));    // true（在外环内，内环外）
console.log(booleanPointInPolygon([5,5], polygon, false)); // false（严格内部）console.log(booleanPointInPolygon([1,1], polygon));    // true
console.log(booleanPointInPolygon([5,5], polygon));    // false（在内环内）console.log(booleanPointInPolygon([5,0], polygon));    // false（在边上，ignoreBoundary=true）
console.log(booleanPointInPolygon([5,0], polygon, false)); // true（在边上，ignoreBoundary=false）