Ist es möglich, den Inhalt von Shapefile mit Python ohne eine ArcMap-Lizenz anzuzeigen?

Ich habe mich gefragt, ob es möglich ist, den Inhalt eines Shapefiles mit Python zu betrachten, ohne eine ArcMap-Lizenz zu besitzen. Die Situation ist, dass Sie Shapefiles aus vielen verschiedenen Anwendungen erstellen können, nicht nur aus ESRI-Software. Ich möchte ein Python-Skript erstellen, das den Raumbezug, den Feature-Typ, die Attributnamen und -definitionen sowie den Inhalt der Felder in einem Shapefile überprüft und mit einer Reihe akzeptabler Werte vergleicht. Ich möchte, dass dieses Skript auch dann funktioniert, wenn die Organisation keine ESRI-Lizenzen hat. Müssen Sie dafür ArcPy verwenden oder können Sie in ein Shapefile graben, ohne ArcPy zu verwenden?

Ich würde empfehlen, sich mit der Python GDAL / OGR- API vertraut zu machen , um sowohl mit Vektor- als auch mit Rasterdaten arbeiten zu können. Der einfachste Weg, um mit GDAL / OGR zu beginnen, ist über eine Python-Distribution wie Python (x, y) , Anaconda oder OSGeo4W .

Weitere Details zur Verwendung von GDAL für Ihre spezifischen Aufgaben:

• Abrufen von Shapefile-Feldern und -Typen
• Projektion abrufen

Zusätzlich würde ich das folgende Tutorial von USU empfehlen, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern.

• Geoverarbeitung mit Python unter Verwendung von Open Source GIS

In Anlehnung an die obigen Beispiele verwendet das folgende Skript FOSS-Tools, um die folgenden Aktionen auszuführen:

1. Überprüfen Sie den Raumbezug
2. Ruft Shapefile-Felder und -Typen ab
3. Überprüfen Sie, ob Zeilen in einem benutzerdefinierten Feld einen Wert enthalten

# Import the necessary modules
from  osgeo import ogr, osr

driver = ogr.GetDriverByName('ESRI Shapefile')
shp = driver.Open(r'C:\your\shapefile.shp')

# Get Projection from layer
layer = shp.GetLayer()
spatialRef = layer.GetSpatialRef()
print spatialRef

# Get Shapefile Fields and Types
layerDefinition = layer.GetLayerDefn()

print "Name  -  Type  Width  Precision"
for i in range(layerDefinition.GetFieldCount()):
    fieldName =  layerDefinition.GetFieldDefn(i).GetName()
    fieldTypeCode = layerDefinition.GetFieldDefn(i).GetType()
    fieldType = layerDefinition.GetFieldDefn(i).GetFieldTypeName(fieldTypeCode)
    fieldWidth = layerDefinition.GetFieldDefn(i).GetWidth()
    GetPrecision = layerDefinition.GetFieldDefn(i).GetPrecision()
    print fieldName + " - " + fieldType+ " " + str(fieldWidth) + " " + str(GetPrecision)

# Check if rows in attribute table meet some condition
inFeature = layer.GetNextFeature()
while inFeature:

    # get the cover attribute for the input feature
    cover = inFeature.GetField('cover')

    # check to see if cover == grass
    if cover == 'trees':
        print "Do some action..."

    # destroy the input feature and get a new one
    inFeature = None
    inFeature = inLayer.GetNextFeature()

Es gibt viele Module zum Lesen von Shapefiles in Python, die älter als ArcPy sind. Schauen Sie sich den Python Package Index (PyPi) an: Shapefiles . Es gibt auch viele Beispiele in GIS SE (suchen Sie beispielsweise nach [Python] Fiona )

Alle können die Geometrie, die Felder und die Projektionen lesen.

• Das ältere ist osgeo (GDAL / OGR) , schauen Sie sich zum Beispiel das Python GDAL / OGR-Kochbuch an
• Eine andere Lösung ist Fiona , das ebenfalls auf GDAL / OGR basiert, aber einfacher zu verwenden ist (mit Python-Wörterbüchern: GeoJSON-Format).
• pyshp (Shapefile) ist eine reine Python-Lösung
• GeoPandas verwenden Fiona zum Lesen / Schreiben der Shapefiles und Pandas für Datenanalyse-Tools. Sie müssen Pandas kennen , um es zu benutzen.

Aber auch andere Module wie PySAL: Die Python Spatial Analysis Library , Cartopy (die pyshp verwenden ) oder Matplotlib Basemap können unter anderem Shapefiles lesen.

Am einfachsten zu bedienen ist Fiona , aber wenn Sie nur ArcPy kennen, verwenden Sie pyshp , da osgeo und Fiona die Installation der GDAL C / C ++ - Bibliothek erfordern , GeoPandas das Pandas- Modul benötigt und PySAL zu groß ist (viele, viele andere Behandlungen).

Wenn Sie nur den Inhalt eines Shapefiles lesen möchten, brauchen Sie keine komplexen Dinge. Verwenden Sie einfach das Geo-Interface- Protokoll (GeoJSON), das auch in ArcPy ( ArcPy: AsShape ) implementiert ist.

Mit Fiona (als Python-Wörterbücher):

import fiona
with fiona.open('a_shape.shp') as shp:
     # schema of the shapefile
     print shp.schema
     {'geometry': 'Point', 'properties': OrderedDict([(u'DIP', 'int:2'), (u'DIP_DIR', 'int:3'), (u'TYPE', 'str:10')])}
     # projection
     print shp.crs
     {u'lon_0': 4.367486666666666, u'ellps': u'intl', u'y_0': 5400088.438, u'no_defs': True, u'proj': u'lcc', u'x_0': 150000.013, u'units': u'm', u'lat_2': 49.8333339, u'lat_1': 51.16666723333333, u'lat_0': 90}
     for feature in shp:
        print feature              
{'geometry': {'type': 'Point', 'coordinates': (272070.600041, 155389.38792)}, 'type': 'Feature', 'id': '0', 'properties': OrderedDict([(u'DIP', 30), (u'DIP_DIR', 130), (u'TYPE', u'incl')])}
{'geometry': {'type': 'Point', 'coordinates': (271066.032148, 154475.631377)}, 'type': 'Feature', 'id': '1', 'properties': OrderedDict([(u'DIP', 55), (u'DIP_DIR', 145), (u'TYPE', u'incl')])}
{'geometry': {'type': 'Point', 'coordinates': (273481.498868, 153923.492988)}, 'type': 'Feature', 'id': '2', 'properties': OrderedDict([(u'DIP', 40), (u'DIP_DIR', 155), (u'TYPE', u'incl')])}

Mit pyshp (als Python-Wörterbücher)

import shapefile
reader= shapefile.Reader("a_shape.shp")
# schema of the shapefile
print dict((d[0],d[1:]) for d in reader.fields[1:])
{'DIP_DIR': ['N', 3, 0], 'DIP': ['N', 2, 0], 'TYPE': ['C', 10, 0]}
fields = [field[0] for field in reader.fields[1:]]
for feature in reader.shapeRecords():
    geom = feature.shape.__geo_interface__
    atr = dict(zip(fields, feature.record))
    print geom, atr
{'type': 'Point', 'coordinates': (272070.600041, 155389.38792)} {'DIP_DIR': 130, 'DIP': 30, 'TYPE': 'incl'}
{'type': 'Point', 'coordinates': (271066.032148, 154475.631377)} {'DIP_DIR': 145, 'DIP': 55, 'TYPE': 'incl'}
{'type': 'Point', 'coordinates': (273481.498868, 153923.492988)} {'DIP_DIR': 155, 'DIP': 40, 'TYPE': 'incl'}

Mit osgeo / ogr (als Python-Wörterbücher)

from osgeo import ogr
reader = ogr.Open("a_shape.shp")
layer = reader.GetLayer(0)
for i in range(layer.GetFeatureCount()):
    feature = layer.GetFeature(i)
    print feature.ExportToJson()
{"geometry": {"type": "Point", "coordinates": [272070.60004, 155389.38792]}, "type": "Feature", "properties": {"DIP_DIR": 130, "DIP": 30, "TYPE": "incl"}, "id": 0}
{"geometry": {"type": "Point", "coordinates": [271066.032148, 154475.631377]}, "type": "Feature", "properties": {"DIP_DIR": 145, "DIP": 55, "TYPE": "incl"}, "id": 1}
{"geometry": {"type": "Point", "coordinates": [273481.49887, 153923.492988]}, "type": "Feature", "properties": {"DIP_DIR": 155, "DIP": 40, "TYPE": "incl"}, "id": 2}

Mit GeoPandas (als Pandas-Datenrahmen)

import geopandas as gp
shp = gp.GeoDataFrame.from_file('a_shape.shp')
print shp
        DIP_DIR    DIP  TYPE                       geometry
0         130       30  incl          POINT (272070.600041 155389.38792)
1         145       55  incl          POINT (271066.032148 154475.631377)
2         155       40  incl          POINT (273481.498868 153923.492988)

* Hinweis zu Geopandas Sie müssen ältere Versionen von Fiona und GDAL verwenden, sonst wird es nicht installiert. GDAL: 1.11.2 Fiona: 1.6.0 Geopandas: 0.1.0.dev-

Es gibt viele Tutorials im Web und sogar Bücher ( Python Geospatial Development , Learning Geospatial Analysis mit Python und Geoprocessing mit Python , im Druck)

Wenn Sie Python ohne ArcPy verwenden möchten, lesen Sie allgemein den Abschnitt Einfache thematische Zuordnung von Shapefile mit Python.

Neben ArcPy gibt es auch räumliche Python-Bibliotheken, mit denen Sie diese Funktionen nutzen können. Hier sind zwei Beispiele:

Die Python-Shapefile-Bibliothek (pyshp)

GeoPandas

Wenn Sie an anderen Bibliotheken interessiert sind, ist dieser Beitrag zu wichtigen Python Geospatial-Bibliotheken ein guter Ort, um nachzuschauen.