Python Geopandas算面积
查理不是猹 人气:0
GeoPandas是一个基于pandas，针对地理数据做了特别支持的第三方模块。
它继承pandas.Series和pandas.Dataframe，实现了GeoSeries和GeoDataFrame类，使得其操纵和分析平面几何对象非常方便。
1.准备
开始之前，你要确保Python和pip已经成功安装在电脑上。
请选择以下任一种方式输入命令安装依赖：
1.Windows 环境 打开 Cmd (开始-运行-CMD)。
2.MacOS 环境 打开 Terminal (command+空格输入Terminal)。
3.如果你用的是 VSCode编辑器 或 Pycharm，可以直接使用界面下方的Terminal.
由于geopandas涉及到许多第三方依赖，pip安装起来非常麻烦。因此在本教程中，我只推荐使用conda安装geopandas：
conda install geopandas
一行语句即可完成安装。
2.基本使用
设定坐标绘制简单的图形：
import geopandas from shapely.geometry import Polygon p1 = Polygon([(0, 0), (1, 0), (1, 1)]) p2 = Polygon([(0, 0), (1, 0), (1, 1), (0, 1)]) p3 = Polygon([(2, 0), (3, 0), (3, 1), (2, 1)]) g = geopandas.GeoSeries([p1, p2, p3]) # g: # result: # 0 POLYGON ((0 0, 1 0, 1 1, 0 0)) # 1 POLYGON ((0 0, 1 0, 1 1, 0 1, 0 0)) # 2 POLYGON ((2 0, 3 0, 3 1, 2 1, 2 0)) # dtype: geometry
这些变量所形成的图形如下：
这里有一个重要且强大的用法，通过area属性，geopandas能直接返回这些图形的面积：
>>> print(g.area) 0 0.5 1 1.0 2 1.0 dtype: float64
不仅如此，通过plot属性函数，你还可以直接生成matplotlib图。
>>> g.plot()
通过matplot的pyplot，可以将图片保存下来：
import matplotlib.pyplot as plt
g.plot()
plt.savefig("test.png")
学会上面的基本用法， 我们就可以进行简单的地图绘制及面积的计算了。
3.绘制并算出每个省的面积
此外，它最大的亮点是可以通过 Fiona(底层实现，用户不需要管)，读取比如ESRI shapefile(一种用于存储地理要素的几何位置和属性信息的非拓扑简单格式)。
import geopandas
import matplotlib.pyplot as plt
from shapely.geometry import Polygon
maps = geopandas.read_file('1.shx')
# 读取的数据格式类似于
# geometry
# 0 POLYGON ((1329152.341 5619034.278, 1323327.591...
# 1 POLYGON ((-2189253.375 4611401.367, -2202922.3...
# 2 POLYGON ((761692.092 4443124.843, 760999.873 4...
# 3 POLYGON ((-34477.046 4516813.963, -41105.128 4...
# ... ...
maps.plot()
plt.savefig("test.png")
如代码所示，通过read_file你可以读取shx、gpkg、geojson等数据。读取出来的图形如下：
同样，这个shapefile是省级行政区的，每一个省级行政区都被划分为一个区块，因此可以一行语句算出每个省级行政区所占面积：
print(maps.area)
# 0 4.156054e+11
# 1 1.528346e+12
# 2 1.487538e+11
# 3 4.781135e+10
# 4 1.189317e+12
# 5 1.468277e+11
# 6 1.597052e+11
# 7 9.770609e+10
# 8 1.385692e+11
# 9 1.846538e+11
# 10 1.015979e+11
# ... ...
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