基于GIS的空间数据分析和可视化

GIS（地理信息系统）是一种强大的工具，用于捕捉、存储、分析和可视化地理空间数据。它在各个领域中被广泛应用，包括城市规划、环境管理、资源调查、农业和灾害响应等。本文将介绍如何使用GIS进行空间数据分析和可视化，并提供相应的源代码示例。

1. 数据获取
   要开始进行GIS分析，首先需要获取地理空间数据。数据可以来自各种来源，例如遥感图像、地理调查、传感器数据等。常见的地理空间数据格式包括矢量数据和栅格数据。矢量数据由点、线和多边形等几何要素构成，而栅格数据则由像素组成。可以使用各种GIS软件和工具来处理这些数据。

2. 数据预处理
   在进行分析之前，通常需要对数据进行预处理。这包括数据清理、投影转换、属性数据处理等。清理数据可以去除噪点和异常值，确保数据的质量和一致性。投影转换是将地理坐标转换为平面坐标，以便进行测量和分析。属性数据处理涉及属性字段的添加、删除、计算和转换。

下面是一个示例代码，用于读取矢量数据并进行预处理：

import geopandas as gpd

# 读取矢量数据
data = gpd.read_file(<