GIS数据

最新推荐文章于 2025-03-27 14:17:38 发布

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#python #数据分析

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1. GIS 数据类型

分为矢量（vector）数据和栅格（raster）数据。

GIS矢量文件可以理解为一种特殊的表格。

GIS栅格文件可以理解为一种特殊的图像。

GIS数据里的坐标值都是真实世界坐标，也必须有CRS（坐标参考系统），因为脱离了坐标系的坐标毫无意义。

GDAL提供的驱动程序及其对应格式的表格：

2. 矢量

2.1 Shapefile

格式规范

2.1.1 Wiki介绍

Shapefile格式是一种地理信息系统（GIS）软件的地理空间矢量数据格式。它由Esri开发和规范，作为在Esri和其他GIS软件产品之间实现数据互操作性的开放规范。Shapefile格式可以在空间上描述矢量要素，如点、线和多边形，代表水井、河流和湖泊等。每个项目通常都有描述它的属性，比如名称或温度。

2.1.2 重点总结

Shapefile存储离散的空间元素，或者说标注结果，不储存地图本身。
一份Shapefile只允许存储1种几何体。
Shapefile以单个空间元素为单位，相对于普通表格，它的特殊之处就在于有一个geometry列，存储几何体对象。
一份Shapefile至少包括3个文件：.shp（主文件）、.shx（索引文件）和.dbf（dBASE表）。
- .shp 只存空间元素本身，也就是它的坐标信息，例如多边形的每个顶点、折线的顶点等等。
- .shx 存储空间元素的索引，和.shp顺序对应。
- .dbf 存储属性，和.shp顺序对应。例如希望给每个省附加上人口、男女比等。
Shapefile的缺点是格式太老以及1份文件包含多个子文件，使用起来很不方便。

2.1.3 样例

河南省1：500万地质图（1990年）（部分）。

原始文件

请添加图片描述

.shp：几何体对象
.dbf：属性
.xml：GIS软件生成的辅助文件
.prj：投影信息，即CRS
.sbn/.sbx/.shx：索引文件
表格形式（用Python的GeoPandas库读取）
- geometry列，对应.shp主文件；其他列对应.dbf文件。
- geometry列存储每个几何体的坐标信息，例如上图中都是Polygon对象。注意这份文件的多边形坐标看起来很小，像像素坐标，但其实是经纬度。
- ID列，如果有的话，可以用于和其他表格联表，以获取某个区域的更多属性。通常是国家统一使用的行政区ID。
CRS（用Python的GeoPandas库读取）
```
<Geographic 2D CRS: EPSG:4326>
Name: WGS 84
Axis Info [ellipsoidal]:
- Lat[north]: Geodetic latitude (degree)
- Lon[east]: Geodetic longitude (degree)
Area of Use:
- name: World.
- bounds: (-180.0, -90.0, 180.0, 90.0)
Datum: World Geodetic System 1984 ensemble
- Ellipsoid: WGS 84
- Prime Meridian: Greenwich
```
- Geographic 2D CRS: EPSG:4326:
  - 这表示地理坐标系，2D表示使用经度和纬度进行描述，EPSG:4326是这个坐标系的EPSG编码。
- Name: WGS 84:
  - 这是地理坐标系的名称，即 WGS 84。
- Axis Info [ellipsoidal]:
  - 描述了坐标轴的信息，包括纬度和经度。在这个坐标系中，纬度使用 “Lat[north]” 表示，经度使用 “Lon[east]” 表示。
- Area of Use:
  - 描述了这个坐标系的使用范围，即世界范围。
- Datum: World Geodetic System 1984 ensemble:
  - 描述了使用的基准，即 WGS 84。包括椭球体信息和本初子午线的位置。
- Ellipsoid: WGS 84:
  - 描述了使用的椭球体，即 WGS 84 椭球体。
- Prime Meridian: Greenwich:
  - 描述了本初子午线的