Tengo una serie de puntos de latitud y longitud que definen los límites de un área. Me gustaría crear un polígono basado en estos puntos y trazar el polígono en un mapa y llenarlo. Actualmente, mi polígono parece constar de muchos parches que conectan todos los puntos, pero el orden de los puntos no es correcto y cuando intento rellenar el polígono me sale un área de aspecto extraño (ver adjunto).

Ordeno mis puntos de longitud-latitud (matriz mypolyXY) de acuerdo con el centro del polígono, pero supongo que esto no es correcto:

cent=(np.sum([p[0] for p in mypolyXY])/len(mypolyXY),np.sum([p[1] for p in mypolyXY])/len(mypolyXY))
# sort by polar angle
mypolyXY.sort(key=lambda p: math.atan2(p[1]-cent[1],p[0]-cent[0]))

Trazo las ubicaciones de los puntos (círculos negros) y mis polígonos (parches de colores) usando

scatter([p[0] for p in mypolyXY],[p[1] for p in mypolyXY],2)
p = Polygon(mypolyXY,facecolor=colors,edgecolor='none')
ax.add_artist(p)

Mi pregunta es: ¿cómo puedo cerrar mi polígono en función de mi matriz de puntos de latitud-longitud?

ACTUALIZAR: Probé un poco más sobre cómo trazar el polígono. Eliminé la rutina de clasificación y solo usé los datos en el orden en que aparecen en el archivo. Esto parece mejorar el resultado, pero como mencionó @tcaswell, la forma del polígono todavía se socava (vea la nueva gráfica). Espero que pueda haber una rutina de camino / polígono que pueda resolver mi problema y fusionar todas las formas o caminos dentro de los límites del polígono. Las sugerencias son muy bienvenidas.

ACTUALIZACIÓN 2:

Ahora tengo una versión de trabajo de mi script que se basa en sugerencias de @Rutger Kassies y Roland Smith. Terminé leyendo el Shapefile usando org que funcionó relativamente bien. Funcionó bien para el archivo lmes_64.shp estándar, pero cuando usé archivos LME más detallados donde cada LME podría constar de varios polígonos, este script se rompió. Tendría que encontrar una manera de fusionar los distintos polígonos para obtener nombres LME idénticos para que funcione. Adjunto mi guión con el que terminé por si alguien lo echara un vistazo. Aprecio mucho los comentarios sobre cómo mejorar este script o hacerlo más genérico. Esta secuencia de comandos crea los polígonos y extrae datos dentro de la región del polígono que leo de un archivo netcdf. La cuadrícula del archivo de entrada es -180 a 180 y -90 a 90.

import numpy as np
import math
from pylab import *
import matplotlib.patches as patches
import string, os, sys
import datetime, types
from netCDF4 import Dataset
import matplotlib.nxutils as nx
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import ogr
import matplotlib.path as mpath
import matplotlib.patches as patches


def getLMEpolygon(coordinatefile,mymap,index,first):

    ds = ogr.Open(coordinatefile)
    lyr = ds.GetLayer(0)
    numberOfPolygons=lyr.GetFeatureCount()

    if first is False:
        ft = lyr.GetFeature(index)
        print "Found polygon:",  ft.items()['LME_NAME']
        geom = ft.GetGeometryRef()

        codes = []
        all_x = []
        all_y = []
        all_XY= []

        if (geom.GetGeometryType() == ogr.wkbPolygon):
          for i in range(geom.GetGeometryCount()):

            r = geom.GetGeometryRef(i)
            x = [r.GetX(j) for j in range(r.GetPointCount())]
            y = [r.GetY(j) for j in range(r.GetPointCount())]

            codes += [mpath.Path.MOVETO] + (len(x)-1)*[mpath.Path.LINETO]
            all_x += x
            all_y += y
            all_XY +=mymap(x,y)


        if len(all_XY)==0:
            all_XY=None
            mypoly=None
        else:
            mypoly=np.empty((len(all_XY[:][0]),2))
            mypoly[:,0]=all_XY[:][0]
            mypoly[:,1]=all_XY[:][3]
    else:
        print "Will extract data for %s polygons"%(numberOfPolygons)
        mypoly=None
    first=False
    return mypoly, first, numberOfPolygons


def openCMIP5file(CMIP5name,myvar,mymap):
    if os.path.exists(CMIP5name):
        myfile=Dataset(CMIP5name)
        print "Opened CMIP5 file: %s"%(CMIP5name)
    else:
        print "Could not find CMIP5 input file %s : abort"%(CMIP5name)
        sys.exit()
    mydata=np.squeeze(myfile.variables[myvar][-1,:,:]) - 273.15
    lonCMIP5=np.squeeze(myfile.variables["lon"][:])
    latCMIP5=np.squeeze(myfile.variables["lat"][:])

    lons,lats=np.meshgrid(lonCMIP5,latCMIP5)

    lons=lons.flatten()
    lats=lats.flatten()
    mygrid=np.empty((len(lats),2))
    mymapgrid=np.empty((len(lats),2))

    for i in xrange(len(lats)):
        mygrid[i,0]=lons[i]
        mygrid[i,1]=lats[i]
        X,Y=mymap(lons[i],lats[i])
        mymapgrid[i,0]=X
        mymapgrid[i,1]=Y

    return mydata, mygrid, mymapgrid

def drawMap(NUM_COLORS):

    ax = plt.subplot(111)
    cm = plt.get_cmap('RdBu')
    ax.set_color_cycle([cm(1.*j/NUM_COLORS) for j in range(NUM_COLORS)])
    mymap = Basemap(resolution='l',projection='robin',lon_0=0)

    mymap.drawcountries()

    mymap.drawcoastlines()
    mymap.fillcontinents(color='grey',lake_color='white')
    mymap.drawparallels(np.arange(-90.,120.,30.))
    mymap.drawmeridians(np.arange(0.,360.,60.))
    mymap.drawmapboundary(fill_color='white')

    return ax, mymap, cm

"""Edit the correct names below:"""

LMEcoordinatefile='ShapefileBoundaries/lmes_64.shp'
CMIP5file='tos_Omon_CCSM4_rcp85_r1i1p1_200601-210012_regrid.nc'

mydebug=False
doPoints=False
first=True


"""initialize the map:"""
mymap=None
mypolyXY, first, numberOfPolygons = getLMEpolygon(LMEcoordinatefile, mymap, 0,first)
NUM_COLORS=numberOfPolygons
ax, mymap, cm = drawMap(NUM_COLORS)


"""Get the CMIP5 data together with the grid"""
SST,mygrid, mymapgrid = openCMIP5file(CMIP5file,"tos",mymap)

"""For each LME of interest create a polygon of coordinates defining the boundaries"""
for counter in xrange(numberOfPolygons-1):

    mypolyXY,first,numberOfPolygons = getLMEpolygon(LMEcoordinatefile, mymap,counter,first)

    if mypolyXY != None:
        """Find the indices inside the grid that are within the polygon"""
        insideBoolean = plt.mlab.inside_poly(np.c_[mymapgrid[:,0],mymapgrid[:,1]],np.c_[mypolyXY[:,0],mypolyXY[:,1]])
        SST=SST.flatten()
        SST=np.ma.masked_where(SST>50,SST)

        mymapgrid=np.c_[mymapgrid[:,0],mymapgrid[:,1]]
        myaverageSST=np.mean(SST[insideBoolean])

        mycolor=cm(myaverageSST/SST.max())
        scaled_z = (myaverageSST - SST.min()) / SST.ptp()
        colors = plt.cm.coolwarm(scaled_z)

        scatter([p[0] for p in mypolyXY],[p[1] for p in mypolyXY],2)

        p = Polygon(mypolyXY,facecolor=colors,edgecolor='none')
        ax.add_artist(p)

        if doPoints is True:

            for point in xrange(len(insideBoolean)):
                pointX=mymapgrid[insideBoolean[point],0]
                pointY=mymapgrid[insideBoolean[point],1]
                ax.scatter(pointX,pointY,8,color=colors)
                ax.hold(True)


if doPoints is True:
    colorbar()
print "Extracted average values for %s LMEs"%(numberOfPolygons)
plt.savefig('LMEs.png',dpi=300)
plt.show()

Imagen final adjunta. Gracias por toda la ayuda.

 Saludos, Trond