【筆記】《Python地理空間分析指南(第2版)》

看這本書的目的在於記錄一下Python做地理空間分析的工具，主要是開源的東西；快速翻一遍，且作記錄

概述部分

1. 埃博拉病毒與Ushahidi災害系統
2. 法國西南部的拉斯科山洞，星空圖壁畫⇒” role=”presentation”>⇒⇒對事物的抽象
3. 1832年的歐洲霍亂疫情中，病情和水井的製圖⇒” role=”presentation”>⇒⇒兩者分佈關係
4. 1869年法國工程師繪製的1812年拿破崙東征俄羅斯戰敗的時序圖⇒” role=”presentation”>⇒⇒融合時間線、線寬、顏色、文字等方式表達
5. 第一個GIS系統——加拿大國家地理信息系統CGIS
6. 遙感——遠距離探測，如Landsat等
7. DEM——數字高程模型，如SRTM(90m)、GDEM(30m)、WorldDEM(4m、要錢)等
8. CAD——計算機輔助製圖，與GIS製圖的區別在於座標(GIS地理座標)
9. OSM——OpenStreetMap，開源的GIS衆源數據
10. GIS基本概念：專題地圖、空間數據庫、空間索引、元數據、地圖投影、渲染、影像數據、遙感顏色
11. GIS矢量基本概念：數據結構、緩衝區、融合、簡化、疊置、合併、包含、聯合、連接、拓撲
12. GIS柵格基本概念：波段運算、變化監測、柱狀圖、特徵提取、監督分類、非監督分類
13. 用turtle模塊做了個小例子，基於Tkinter庫的圖形引擎

地理空間數據

1. 互聯網地圖用web墨卡託投影，谷歌造的，原編號EPSG:900913，正式編號EPSG：3857
2. 空間索引方法：四叉樹、R樹
3. 地圖瓦片：網格與概要化，分級圖片
4. 開源矢量庫OGR支持86+種矢量格式、商業的FME支持188+種
5. Shapefile格式——Esri的並開放了標準，包括.shp/.shx/.dbf|.sbn/.sbx/.prj等
6. AutoCAD文件格式——DXF、DWG，在地理空間分析中使用有限
7. 標籤和標記格式——XML/KML/OSM/GML/GeoJSON/SVG/WKT(常用於prj)
8. GeoJSON：JSON格式的一種，與Javascript無縫集成，WebGIS開發常用
9. 影像數據——ASCII文本文件、TIFF、常規圖片(JPEG/GIF/BMP/PNG，需要地理參考文本輔助)、複雜類型(NetCDF、GRIB、HDF5，用于海洋、氣象等)、壓縮格式等
10. 點雲數據——激光、雷達等產生，用於三維

地理空間技術概覽

1. 地理空間軟件包實現的4個核心功能：數據訪問、幾何計算、可視化、元數據工具
2. GDAL、OGR、GEOS、PROJ.4是地理空間分析產業商業、開源軟件的核心與靈魂，都是C/C++編寫的。另外Java寫的GeoTools瞭解一下
   
3. GDAL：地理空間數據抽象庫，主要面對柵格數據訪問處理
4. OGR：簡單特徵庫，面向矢量數據訪問處理
5. PROJ.4：用於地圖投影
6. CGAL：計算幾何算法庫，如多邊形直骨架線
7. JTS：Java拓撲套件，Java實現的地理空間計算幾何庫
8. GEOS：開源幾何引擎，是JTS庫的C++版實現，現存包括Python的腳本語言都自動綁定GEOS庫
9. PostGIS：開源關係型數據庫PostgreSQL的模塊，大多由GEOS提供，實現了SQL查詢空間數據
10. 其他支持空間分析的數據庫：Oracle Spatial、ArcSDE、Microsoft SQL Server、MySQL、SpatialLite
11. 路徑分析——Esri網絡分析、PostGIS的開源pgRouting引擎
12. 桌面工具——QGIS、OpenEV、GRASS GIS、uDig、gvSIG、OpenJUMP、Google Earth、NASA World Wind、ArcGIS；(國內：Supermap、MapGIS、GeoStar等)
13. 元數據管理——GeoNetwork、CatMDEdit

Python地理空間分析工具

1. GDAL的安裝——源碼編譯、大型軟件的一部分、安裝二進制發行包

2. Python的網絡庫

   import urllib
   import ftplib
   import zipfile
   import tarfile

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3. Python的標籤解析器

   
   #歷史悠久(自帶)
   
   from xml.dom import minidom
   
   #元素樹(自帶)
   
   try:
       import xml.etree.cElementTree as ET
   except ImportError:
       import xml.etree.ElementTree as ET
   
   #專業解析HTML(等格式混亂的XML文件)
   
   from bs4 import BeautifulSoup

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4. WKT文本。注意：shapely爲GEOS提供一套Pythonic接口

   
   #使用shapely
   
   import shapely.wkt
   
   #也可以用OGR庫
   
   from osgeo import ogr
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5. Python處理json

   
   #使用json模塊(自帶)
   
   import json
   
   #使用geojson模塊
   
   import geojson

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6. PyShp，用於讀寫Shapefile文件，不支持任何幾何操作，只調用Python標準庫

   import shapefile

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7. dbfpy3，Python實現，專門處理dbf文件

   from dbfpy3 import dbf

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8. Shapely，通用幾何庫，是高級的、提供Python風格的GEOS庫幾何操作的庫，避免訪問文件，只聚焦幾何操作

   import shapely

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9. Finoa，爲OGR庫的數據訪問功能提供簡潔的Python API，默認GeoJSON格式

   import finoa

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10. GDAL，處理柵格數據；OGR，通用矢量數據庫

    from osgeo import ogr
    from osgeo import gdal

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11. NumPy，用於Python數組的快速處理、科學計算等，C實現的
12. PIL，圖像編輯用，C實現的
13. PNGCanvas，Python 實現的輕量級的圖像編輯
14. GeoPandas，由Shapely、Fiona、PyProj、matplotlib、Descartes及其他必須庫構建的Pandas的地理空間擴展，數據庫支持
15. PyMySQL，提供一套完整的Python實現的API實現MySQL的空間數據支持
16. PyFPDF，Python寫的，處理PDF文件
17. Spectral Python，SPy，Python光譜功能包，處理遙感應用，尤其是高光譜

Python與地理信息系統

1. 距離兩側：平面(勾股)、球面(半正矢公示)、橢球面(Vincenty公式)
2. 方位計算
3. 座標轉換
4. 重投影
5. Shapefile文件編輯
6. 查詢
7. 可視化
8. 電子表格
9. GPS數據
10. 地理編碼(geocoder-谷歌地圖、geopy-OSM)

Python與遙感

略，主要就是GDAL和PIL、PNGCanvas；例子包括圖像波段變換、圖像直方圖創建、圖像分類、圖像特徵提取、變化監測應用

Python與高程數據

1. ASCII網格高程文件：gdal、numpy
2. 地貌暈渲圖：linecache、numpy
3. 創建等高線：gdal
4. LIDAE數據網格化：laspy、PIL；voronoi創建Delaunay三角網

Python地理空間高級建模

這一章是幾個例子，給出了問題解決流程
示例：一張農作物健康地圖、一個洪水淹沒模型、一張彩色暈渲地圖、一張地形路徑地圖、一張街道路徑地圖、一張包含照片地理位置連接的shapefile文件

實時數據

1. 一張地圖在被製造出來的那一刻，就已經過時了
2. 實時路況的API
3. 氣象追蹤，愛荷華州立大學的Mesonet平臺提供免費、實時的天氣數據應用服務
4. NOAA提供了一套訪問OSM的WMS接口
5. SRTM.py提供DEM下載

轉載。 https://blog.csdn.net/jianbinzheng/article/details/80215228