geo-validity-check

提供一个 Valid trait 来检查 rust geo-types 几何形状是否有效。

Valid trait 的签名如下

trait Valid {
    fn is_valid(&self) -> bool;
    fn explain_invalidity(&self) -> Option<ProblemReport>;
}

无效原因的结果以 ProblemReport 结构体（它包含一个 Vec 的 (Problem, ProblemPosition)，两个枚举分别表示问题的类型和问题在测试几何形状中的位置 - 拥有这种机器可读信息可能有助于尝试修复几何形状）。此 ProblemReport 结果还可以格式化为字符串，因为它实现了 Display trait。

实现检查

• Coord 和 Point 使用有限数字
• MultiPoint 由有效点组成
• Rect、Line 和 Triangle 由有效坐标组成
• Triangle 不能为空或退化（即所有点都不同且不共线）
• Line 的长度不为0（即两个点不相同）
• LineString 由有效点组成
• LineString 不能为空
• LineString 至少有两个不同的点
• MultiLineString 由有效线字符串组成
• Polygon 环由有效点组成
• Polygon 环至少有4个点（包括闭合点）
• Polygon 内部环包含在外部环中（但可以在一个点上接触它）
• Polygon 内部环互不交叉（但可以在一个点上接触）
• MultiPolygon 组件互不交叉（但可以在一个点上接触）
• MultiPolygon 由有效多边形组成
• GeometryCollection 由有效几何形状组成

与 GEOS 进行验证（任何根据 GEOS 无效的几何形状都应在本 crate 中无效 - 反之不一定为真，因为我们进行了额外的检查）。

示例

use geo_validity_check::Valid;
use geo_types::{Point, LineString, Polygon, MultiPolygon};

let line1 = LineString::from(vec![(0., 0.), (1., 1.)]);
let line2 = LineString::from(vec![(0., 0.), (0., 0.)]);
let line3 = LineString::from(vec![(0., 0.), (f64::NAN, f64::NAN), (1., 1.)]);

assert!(line1.is_valid());
assert!(!line2.is_valid());
assert!(!line3.is_valid());

println!("{}", line2.invalidity_reason().unwrap()); // "LineString has too few points at coordinate 0 of the LineString"
println!("{}", line3.invalidity_reason().unwrap()); // "Coordinate is not finite (NaN or infinite) at coordinate 1 of the LineString"

let polygon = Polygon::new(
    LineString::from(vec![(0.5, 0.5), (3., 0.5), (3., 2.5), (0.5, 2.5), (0.5, 0.5)]),
    vec![LineString::from(vec![(1., 1.), (1., 2.), (2.5, 2.), (3.5, 1.), (1., 1.)])],
);

assert!(!polygon.is_valid());
println!("{}", polygon.invalidity_reason().unwrap()); // "The interior ring of a Polygon is not contained in the exterior ring on the interior ring n°0"

let multipolygon = MultiPolygon(vec![
    Polygon::new(
        LineString::from(vec![(0.5, 0.5), (3., 0.5), (3., 2.5), (0.5, 2.5), (0.5, 0.5)]),
        vec![LineString::from(vec![(1., 1.), (1., 2.), (2.5, 2.), (3.5, 1.), (1., 1.)])],
    ),
    Polygon::new(
        LineString::from(vec![(0.5, 0.5), (3., 0.5), (3., 2.5), (0.5, 2.5), (0.5, 0.5)]),
        vec![LineString::from(vec![(1., 1.), (1., 2.), (2.5, 2.), (3.5, 1.), (1., 1.)])],
    ),
]);

assert!(!multipolygon.is_valid());
println!("{}", multipolygon.invalidity_reason().unwrap());
// "The interior ring of a Polygon is not contained in the exterior ring on the interior ring n°0 of the Polygon n°0 of the MultiPolygon
// Two Polygons of MultiPolygons are identical on the exterior ring of the Polygon n°0 of the MultiPolygon
// The interior ring of a Polygon is not contained in the exterior ring on the interior ring n°0 of the Polygon n°1 of the MultiPolygon
// Two Polygons of MultiPolygons are identical on the exterior ring of the Polygon n°1 of the MultiPolygon"

待办事项 / 灵感

• 改进无效性原因的描述（例如，"内部环0与外部环相交"可以改为"内部环0在点(1.5, 1.5)与外部环相交"）

• 添加一个make_valid或fix_invalidity方法来尝试修复几何形状（例如，通过移除无效的点？）

• 在invalidity_reason方法中返回找到的第一个无效性原因（而不是所有原因）？（因为其他检查可能因为第一个无效性原因而失败）

• 实现一条规则，该规则规定如果多边形内部是单纯连通的（即，环必须不会以分割多边形成多个部分的方式接触），则Polygon是有效的？

许可证

以下任一许可证下许可：

• Apache License, Version 2.0, (LICENSE-APACHE 或 http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0）
• MIT许可证 (LICENSE-MIT 或 http://opensource.org/licenses/MIT）

任选其一。