geopandas

# GeoPandas GeoPandas 扩展了 pandas 以支持对几何类型进行空间操作。它结合了 pandas 和 shapely 的功能，用于地理空间数据分析。 ## 安装 bash uv pip install geopandas ### 可选依赖 bash # 用于交互式地图 uv pip install folium # 用于地图分类方案 uv pip install mapclassify # 用于更快的 I/O 操作 (2-4 倍加速) uv pip install pyarrow # 用于 PostGIS 数据库支持 uv pip install psycopg2 uv pip install geoalchemy2 # 用于底图 uv pip install contextily # 用于制图投影 uv pip install cartopy ## 快速入门 python import geopandas as gpd # 读取空间数据 gdf = gpd.read_file("data.geojson") # 基本探索 print(gdf.head()) print(gdf.crs) print(gdf.geometry.geom_type) # 简单绘图 gdf.plot() # 重投影到不同的 CRS gdf_projected = gdf.to_crs("EPSG:3857") # 计算面积 (使用投影 CRS 以获得准确性) gdf_projected['area'] = gdf_projected.geometry.area # 保存到文件 gdf.to_file("output.gpkg") ## 核心概念 ### 数据结构 - **GeoSeries**: 具有空间操作的几何矢量 - **GeoDataFrame**: 具有几何列的表格数据结构 详情请参阅 [data-structures.md](references/data-structures.md)。 ### 数据读写 GeoPandas 支持多种格式的读写：Shapefile, GeoJSON, GeoPackage, PostGIS, Parquet。 python # 带过滤读取 gdf = gpd.read_file("data.gpkg", bbox=(xmin, ymin, xmax, ymax)) # 使用 Arrow 加速写入 gdf.to_file("output.gpkg", use_arrow=True) 详情请参阅 [data-io.md](references/data-io.md)。 ### 坐标参考系统 (CRS) 务必检查并管理 CRS 以进行准确的空间操作： python # 检查 CRS print(gdf.crs) # 重投影 (转换坐标) gdf_projected = gdf.to_crs("EPSG:3857") # 设置 CRS (仅在元数据缺失时使用) gdf = gdf.set_crs("EPSG:4326") 详情请参阅 [crs-management.md](references/crs-management.md)。 ## 常见操作 ### 几何操作 缓冲区、简化、质心、凸包、仿射变换： python # 缓冲 10 个单位 buffered = gdf.geometry.buffer(10) # 以容差简化 simplified = gdf.geometry.simplify(tolerance=5, preserve_topology=True) # 获取质心 centroids = gdf.geometry.centroid 详情请参阅 [geometric-operations.md](references/geometric-operations.md)。 ### 空间分析 空间连接、叠加