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Python 用于地理空间数据分析
book

Python 用于地理空间数据分析

by Bonny P. McClain
May 2025
Intermediate to advanced
282 pages
4h 2m
Chinese
O'Reilly Media, Inc.
Content preview from Python 用于地理空间数据分析

第 2 章 空间分析的基本设施 空间分析的基本设施

本作品已使用人工智能进行翻译。欢迎您提供反馈和意见:translation-feedback@oreilly.com

第 1 章介绍了将三维(3D)地球映射到二维(2D)坐标系的复杂性。这通常需要了解如何根据您有兴趣查看或分析的区域选择合适的地图投影。您已经了解了如何将地球表面的三维坐标转换为二维坐标。为此,我们介绍了大地水准面椭球面的概念。你还在第 1 章中看到了各种地图投影,我还讨论了如何为特定区域选择合适的投影--例如,选择一种能最大限度减少所查看区域失真的投影。

地球表面以下或以上的地形特征会发生什么变化?地理空间工具还能对这些特征进行空间分析以及时间序列数据分析,时间序列数据通常被描述为第四维度

您可能已经 注意到,在学习空间素养时,地理信息系统(GIS)一词占了很大比重,但实际上,在系统层面有多个综合概念在发挥作用。我已经讨论过空间数据框架,即确定地球表面的空间位置。这是建立地理编码和制图数据的综合(可靠)参考系统的基础。

在本章中,您将通过 QGIS 中的三个简短示例项目,继续巩固您的空间知识技能。首先,你将下载并定制 QGIS 面板。然后,在你探索纽约市开放数据门户网站的数据时,我将介绍简单的 Python 脚本。映射不平等 "项目将提供一个探索历史数据和下载数据以便在 QGIS 中进行分析的机会。这将帮助你熟悉 QGIS,并向你介绍一些重要的概念,包括上传矢量数据图层、过滤数据集以及在控制台中编写 Python 脚本。

在 QGIS 中探索空间数据

我在上一章中提到了 QGIS,虽然你将在第 3 章中广泛使用它,但在本章中,你将通过使用 QGIS 和 Python 来探索公开可用的数据集,并讨论空间素养的一些关键概念,从而打好基础。

QGIS 是一款免费开源的 GIS。您可能还记得GIS 是 "地理信息系统 "的缩写,它是一个完整的应用程序或工具系统,用于处理地理空间数据。下载软件后,您就可以使用这些工具。Python 可作为插件使用,安装也很方便。

安装 QGIS

请安装 QGIS,以便继续学习。 您可以在QGIS 项目的网站上下载并安装该软件。(请在网站上以 "LTR "标识的长期稳定存储库中查找。详细安装说明请参阅《用户指南》)。在视图中添加几个面板后,您的仪表盘就会如图 2-1所示。

QGIS dashboard showing the Browser (A), Layers (B), Processing Toolbox (C), and Layer Styling (D) panels
图 2-1. 显示 (A) 浏览器、(B) 图层、(C) 处理工具箱和 (D) 图层样式面板的 QGIS 面板

图 2-1显示了 (a) 浏览器、(b)图层、(c) 处理工具箱和 (d) 图层样式面板(右下角未选择)。浏览器允许您查看计算机文件系统,并将数据上传到 QGIS 图层面板或直接将文件拖到画布上。处理工具箱有几种工具可供探索;在本章后面的练习中,您将使用 Python 脚本工具。最后,"图层样式 "面板提供了对地图上的点、层次透明度和配色方案(以及其他许多功能)的自定义。在本章的最后一个练习中,您将为地图图例指定一个配色方案,该图例描述了邻里社区的可感知宜居性等级。

自定义仪表盘相对简单。从屏幕顶部的菜单中选择 "视图",然后向下滚动到 "面板"。图 2-2显示了已添加到控制台的选中选项。你可以根据自己的喜好移动它们,方法是逐个选择并移动到所需位置。

图 2-2. 使用面板等显示选项自定义仪表板 ...
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