Sprawdź, czy punkt geograficzny znajduje się wewnątrz lub na zewnątrz wielokąta

Używam Pythona i zdefiniowałem szerokości i długości (w stopniach) wielokąta na mapie. Moim celem jest sprawdzenie, czy ogólny punkt P o współrzędnych x,y mieści się w takim wielokątu. Chciałbym więc mieć funkcję, która pozwoli mi sprawdzić taki warunek i zwrócić True lub False Jeśli punkt znajduje się wewnątrz lub na zewnątrz wielokąta.

W tym przykładzie punkt jest na zewnątrz, więc wynik byłby False

Pytanie: czy istnieje Biblioteka / pakiet, który pozwala osiągnąć mój cel? jeśli tak, który z nich polecasz? czy mógłbyś podać mały przykład, jak go używać?

Oto kod, który do tej pory napisałem:

import numpy as np

# Define vertices of polygon (lat/lon)
v0 = [7.5, -2.5] 
v1 = [2, 3.5]
v2 = [-2, 4]
v3 = [-5.5, -4]
v4 = [0, -10]
lats_vect = np.array([v0[0],v1[0],v2[0],v3[0],v4[0]])
lons_vect = np.array([v0[1],v1[1],v2[1],v3[1],v4[1]])

# Point of interest P
x, y = -6, 5 # x = Lat, y = Lon

## START MODIFYING FROM HERE; DO NOT MODIFY POLYGON VERTICES AND DATA TYPE
# Check if point of interest falls within polygon boundaries
# If yes, return True
# If no, return False

W celu wykreślenia wielokąta i punktu zainteresowania użyłem kartopii i napisałem następujące linie kodu:

import cartopy.crs as ccrs
import matplotlib.pyplot as plt
ax = plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree())
ax.stock_img() 

# Append first vertex to end of vector to close polygon when plotting
lats_vect = np.append(lats_vect, lats_vect[0])
lons_vect = np.append(lons_vect, lons_vect[0])
plt.plot([lons_vect[0:-1], lons_vect[1:]], [lats_vect[0:-1], lats_vect[1:]],
         color='black', linewidth=1, 
         transform=ccrs.Geodetic(),
         )   

plt.plot(y, x, 
        '*',          # marker shape
        color='blue',  # marker colour
        markersize=8  # marker size
        )  

plt.show()  

Uwaga :

• punkty połączone są ze sobą wielkimi kółkami!
• mam zbadałem w internt i znalazłem kilka podobnych pytań , takich jak ten , ale nie odniosłem sukcesu, ponieważ wszystkie używają plików .shp, których nie mam.