Строка (JTS) входит или выходит из полигона

Проверьте, находится ли начальная точка сегмента linestring внутри полигона или снаружи, чтобы выяснить, входит ли он в polygon или выходит из него. Простой пример кода:

// some demo polygon + line
Polygon polygon = new GeometryFactory().createPolygon(new Coordinate[]{new Coordinate(1,1), new Coordinate(6,1), new Coordinate(6,6), new Coordinate(1,6), new Coordinate(1,1)});
LineString line = new GeometryFactory().createLineString(new Coordinate[]{new Coordinate(0, 0), new Coordinate(5,5), new Coordinate(10,5)});

// check for intersection in the first place
if(line.intersects(polygon)){
    System.out.println("line intersects polygon!");
    // iterate over all segments of the linestring and check for intersections
    for(int i = 1; i < line.getNumPoints(); i++){
        // create line for current segment
        LineString currentSegment = new GeometryFactory().createLineString(new Coordinate[]{line.getCoordinates()[i-1], line.getCoordinates()[i]});
        // check if line is intersecting with ring
        if(currentSegment.intersects(polygon)){
            // segment is entering the ring if startpoint is outside the ring
            if(!polygon.contains(currentSegment.getStartPoint())){
                System.out.println("This segment is entering the polygon -> ");
                System.out.println(currentSegment.toText());
            // startpoint is inside the ring
            }
            if (polygon.contains(currentSegment.getStartPoint())) {
                System.out.println("This segment is exiting the polygon -> ");
                System.out.println(currentSegment.toText());
            }
        }
    }
} else {
    System.out.println("line is not intersecting the polygon!");
}

Этот код не охватывает все возможности. Например. если отдельные сегменты пересекают многоугольник несколько раз (вход + выход), это не рассматривается в этом примере. В этом случае просто подсчитайте количество пересечений и создайте соответствующее количество линий между точками пересечения.

Отвечая на мой собственный вопрос - для тех, у кого есть аналогичная проблема. В итоге я написал немного кода на основе количества пересечений (поскольку они уже были у меня через JTS). Идеи основаны на материалах из алгоритма пересекающихся чисел и четно-нечетное правило.

«Правила» (я не думаю, что есть исключения, вероятно, неправильные):

1. За въездом на перекресток должен следовать выезд, и наоборот.
2. Если вы начинаете в замкнутом многоугольнике, первая точка пересечения является выходом.
3. Если вы не начинаете в многоугольнике, первое пересечение является входом.

Как псевдокод, что-то вроде этого:

    Get intersection_points between polyline and closed polygon // using JTS.intersect()
    Sort intersection_points along chainage of polyline
    if polyline start_point in polygon // using JTS.contains()
        first intersect_point is an EXIT, next is an ENTER, EXIT, ENTER and so on alternating along chainage.
    else //start point not in polygon
        first intersect_point is an ENTER, next is an EXIT, ENTER, EXIT and so on along chainage.

Не просматривал исходный код для методов JTS intersect и contains, поэтому может быть некоторое удвоение того, что я делаю, и некоторая оптимизация.