A Python Primer for ArcGIS®

A Python Primer for ArcGIS® pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

出版者:CreateSpace Independent Publishing Platform
作者:Nathan Jennings
出品人:
頁數:116
译者:
出版時間:2015-1-20
價格:USD 25.00
裝幀:Paperback
isbn號碼:9781505893328
叢書系列:
圖書標籤:
  • 外文
  • 地理學
  • Python
  • Programming
  • GIS
  • Python
  • ArcGIS
  • GIS
  • Programming
  • Spatial Analysis
  • Geoprocessing
  • Automation
  • Scripting
  • Data Science
  • Mapping
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具體描述

《Python賦能地理空間數據科學:從基礎到高級應用》 概述 本書旨在為那些希望深入利用Python這一強大工具來處理、分析和可視化地理空間數據的專業人士、研究人員及學生提供一份全麵且實用的指南。它摒棄瞭對特定軟件平颱(如ArcGIS)的依賴,轉而聚焦於Python生態係統中主流的、開源的地理空間庫,構建一個獨立、靈活且前沿的技術棧。全書結構清晰,從Python環境的搭建與基礎概念入手,逐步深入到復雜的數據處理、空間統計、機器學習在地理空間領域的應用,最終覆蓋數據可視化和部署策略。 第一部分:Python與地理空間環境構建 本部分是讀者構建堅實技術基礎的起點。我們首先假設讀者已具備一定的編程基礎,但需要快速掌握構建地理空間分析環境的關鍵步驟。 第一章:現代地理空間分析工具鏈的建立 本章詳細講解如何配置一個高效的Python環境,不再局限於單一的商業軟件集成。重點介紹Anaconda/Miniconda作為首選的環境管理器,如何創建隔離的虛擬環境以管理不同項目的依賴衝突。隨後,我們深入探討安裝和配置核心開源庫的流程,包括GDAL/OGR(作為底層數據讀寫引擎)、Fiona(Pythonic接口)和Rasterio(處理柵格數據的利器)。我們將提供詳盡的跨平颱(Windows, macOS, Linux)安裝指南,並解決常見的編譯和依賴性問題。 第二章:Python基礎迴顧與地理空間思維的銜接 雖然本書不側重於Python語法教學,但本章會迴顧對地理空間分析至關重要的Python概念,例如:數據結構(列錶、字典、元組、集閤)在處理要素集時的映射;理解NumPy數組在高效處理大型柵格數據中的核心作用;以及Pandas的DataFrame結構如何完美契閤屬性錶數據的管理。重點在於建立“Python對象”與“地理空間要素(點、綫、麵、像素)”之間的思維橋梁。 第二部分:矢量數據處理與操作(Open Source GIS Stack) 本部分是本書的核心,專注於使用GeoPandas和Shapely庫進行高效的矢量數據管理和幾何運算。 第三章:GeoPandas:矢量數據的核心管理 GeoPandas是本書矢量數據操作的基石。本章將透徹解析GeoDataFrame的結構,它如何將Pandas的錶格能力與Shapely的幾何能力結閤起來。內容包括: 1. 數據加載與存儲:使用GeoPandas讀取Shapefile、GeoJSON、GPKG等格式,並講解不同數據源的性能差異。 2. 坐標參考係統(CRS)管理:深入講解PyProj在GeoPandas中的應用,如何正確識彆、轉換和定義CRS,包括投影(Projected)與地理(Geographic)係統的區分,以及EPSG代碼的最佳實踐。 3. 幾何操作基礎:使用Shapely進行點(Point)、綫(LineString)、麵(Polygon)的創建、訪問坐標和基本幾何屬性(長度、麵積)。 第四章:拓撲關係與空間連接 空間分析的精髓在於要素間的關係。本章聚焦於如何利用GeoPandas的`sjoin`功能以及更底層的空間索引機製來執行復雜連接: 1. 空間連接(Spatial Joins):詳細介紹“內連接(inner)”、“外連接(outer)”和“左連接(left)”在空間分析中的應用場景,例如地塊與行政區的疊加分析。 2. 幾何運算:實現緩衝(Buffer)、相交(Intersection)、閤並(Union)和差異(Difference)等操作,並探討在處理大規模數據集時,如何利用空間索引(如R-trees)顯著提升計算速度。 3. 拓撲檢查與修復:講解如何識彆和修復數據中的常見拓撲錯誤,如自相交多邊形或重疊的綫段,確保分析結果的準確性。 第三部分:柵格數據處理與遙感應用 本部分轉嚮處理連續錶麵數據,主要圍繞Rasterio和GDAL進行深度講解,同時介紹Xarray在多維地球科學數據處理中的優勢。 第五章:Rasterio:Pythonic的柵格操作 Rasterio為柵格數據提供瞭類似於處理文本文件的簡潔接口。本章內容涵蓋: 1. 柵格結構解析:理解元數據(Affine變換矩陣、NoData值、波段數)的重要性。 2. 數據讀取與寫入:高效地讀取特定區域的柵格數據(窗口讀取),並學習如何寫入新的柵格文件,包括設置壓縮和分塊策略以優化磁盤I/O。 3. 柵格代數與濛版:執行簡單的數學運算(如歸一化、指數運算),並演示如何使用矢量文件(Shapefile)創建精確的柵格濛版。 第六章:高階柵格分析與多維數據處理 本章將探討更專業的柵格應用: 1. 重采樣與配準:介紹不同重采樣算法(最近鄰、雙綫性、三次捲積)對分析結果的影響。 2. 地形分析:利用GDAL工具集(通過Python接口調用)計算坡度、坡嚮和地形起伏度。 3. Xarray與NetCDF:引入Xarray庫,專門處理時間序列或多光譜遙感數據(如氣象數據、衛星影像堆棧),理解其標簽化數組的強大功能,實現跨時間的分析。 第四部分:空間統計與模式識彆 本部分將分析工具鏈擴展到量化空間現象的統計學層麵,不再停留在簡單的空間查詢。 第七章:探索性空間數據分析(ESDA) 本章聚焦於理解空間數據的內在模式: 1. 空間自相關性:深入講解Moran's I統計量,並使用Pysal庫(或其現代替代方案)進行全局和局部空間自相關的計算與可視化。 2. 熱點分析:實現Getis-Ord Gi統計,識彆顯著集中的空間集群(熱點與冷點),並討論統計顯著性的解讀。 3. 空間迴歸基礎:介紹如何構建和評估簡單的空間迴歸模型(如OLS的空間殘差分析),為後續的機器學習做鋪墊。 第八章:地理空間機器學習集成 本章旨在橋接傳統的GIS分析與現代數據科學技術: 1. 特徵工程:如何從矢量和柵格數據中提取有意義的特徵(如距離、密度、紋理指數)用於機器學習模型。 2. 監督學習應用:使用Scikit-learn庫在地理空間數據上訓練分類器(如隨機森林、支持嚮量機)進行土地覆蓋分類或風險預測。 3. 模型評估與空間驗證:討論在空間數據中,如何進行恰當的交叉驗證,避免空間自相關導緻的過度樂觀的性能評估。 第五部分:高級可視化與成果展示 本部分關注如何將復雜的分析結果清晰、美觀地傳達給最終用戶。 第九章:交互式與動態地理空間可視化 本書摒棄靜態地圖製作,轉而聚焦於動態和Web友好的可視化: 1. Bokeh與Plotly:利用這些庫創建可縮放、可交互的Web地圖,展示空間查詢結果。 2. Folium集成:如何將GeoPandas/Rasterio的結果高效地整閤到Folium地圖中,以實現Leaflet地圖的快速原型設計。 3. 地圖製作最佳實踐:討論在Python環境中,如何通過調整顔色方案、標注和圖例來清晰地傳達空間信息,包括對色盲友好方案的選擇。 第十章:從腳本到部署:自動化與可復現性 本章強調地理空間分析的工作流化和自動化: 1. Jupyter Notebooks與文檔化:利用Notebooks記錄分析步驟、代碼和結果,確保分析的可復現性。 2. 腳本化與批處理:將分析流程轉化為可調用的Python腳本,實現批量處理大型數據集。 3. 性能優化與並行計算:介紹如何使用Dask或其他並行庫來加速內存密集型或CPU密集型的空間計算任務,確保分析流程在麵對海量數據時的效率。 總結 《Python賦能地理空間數據科學》提供的是一個現代、開放、麵嚮未來的地理空間數據科學工具箱。它通過聚焦於行業領先的開源庫,確保讀者掌握的技能具有極高的通用性和前瞻性,能夠獨立於任何商業軟件環境,解決從數據準備到高級空間統計和機器學習的完整分析鏈條。本書緻力於培養讀者構建和維護復雜地理空間數據分析流程的能力。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

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在我看來,GIS不僅僅是關於地圖和空間數據,更重要的是如何從這些數據中提取有價值的信息,並將其轉化為決策支持。ArcGIS作為業界領先的GIS平颱,其功能已經非常強大,但很多時候,我們需要更靈活、更高效的方式來處理數據和執行分析。我之前嘗試過一些ArcGIS的自動化腳本,但往往需要花費大量時間去查閱文檔,或者在網上零散地尋找解決方案。我一直希望能夠找到一本係統性的書籍,能夠全麵地介紹Python在ArcGIS中的應用,從基礎語法到高級技巧,再到實際項目案例。這本書,《A Python Primer for ArcGIS®》,聽起來正是我所需要的。我尤其期待書中能夠詳細介紹ArcPy模塊的各種功能,比如如何利用它來訪問和操作ArcGIS中的各種地理數據(矢量、柵格、網絡等),如何進行空間分析(緩衝區、疊加、空間連接等),如何進行數據管理(創建、修改、刪除要素類、屬性錶等),以及如何自動化製圖流程(創建地圖文檔、設置圖層屬性、導齣地圖等)。我希望這本書能夠提供清晰的代碼示例,並且這些示例能夠覆蓋我在日常GIS工作中遇到的各種常見問題。更重要的是,我希望這本書能夠引導我理解“為什麼”要這樣做,而不僅僅是“如何”做,這樣我纔能真正掌握Python在GIS領域的精髓,並將它靈活運用到我的工作中,提升我的數據分析能力和解決問題的效率,甚至能夠開發齣更強大的GIS工具。

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這本書的標題本身就足夠吸引我,"A Python Primer for ArcGIS®"。作為一個長期在GIS領域工作,但對Python編程卻始終感到望而卻步的從業者,我一直渴望能找到一本真正能夠帶領我入門Python,並且能將Python的強大功能與我賴以生存的ArcGIS平颱無縫結閤的書籍。我的工作流程中充斥著重復性的任務,從數據處理、空間分析到地圖製圖,每一個環節都耗費瞭我大量的時間和精力。我知道Python能夠極大地提升我的工作效率,自動化這些繁瑣的過程,但每當我嘗試去學習Python,那些抽象的概念和陌生的語法總讓我覺得無從下手。ArcGIS本身是一個非常龐大的係統,而Python作為它的自動化腳本語言,其深度和廣度更是讓我感到壓力。我曾嘗試過一些通用的Python入門書籍,但它們往往缺乏與GIS領域的結閤點,讓我很難看到學習成果的應用前景。反之,一些過於專業的GIS自動化書籍又顯得過於晦澀,對於我這種初學者來說,更像是一本天書。因此,當我在書店偶然翻閱到這本《A Python Primer for ArcGIS®》時,我的內心湧起瞭一種強烈的期待。它的標題承諾瞭一種“入門”和“為ArcGIS而設”的結閤,這正是我一直在尋找的。我迫不及待地想知道,這本書是否真的能夠打破我對Python的恐懼,為我打開一個全新的GIS自動化世界,讓我能夠更有效地解決工作中的難題,甚至探索GIS分析的更多可能性。這本書的書頁泛著一股淡淡的油墨香,仿佛預示著一段激動人心的學習旅程的開始,我希望它能真正成為我GIS技能棧中的一個重要補充,而不是又一次半途而廢的嘗試。

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之前我在學習ArcGIS時,更多的是依賴於其圖形用戶界麵。雖然能夠完成很多任務,但當需要處理大量數據或者進行重復性操作時,效率就顯得非常低下,而且容易齣現人為失誤。我知道Python是ArcGIS強大的自動化工具,但一直以來,我都感覺Python是一門非常高深的語言,對它充滿瞭畏懼感,擔心自己無法學好。偶然間看到瞭《A Python Primer for ArcGIS®》這本書,書名中的“Primer”一詞讓我覺得它可能是一本適閤初學者的入門書籍,這讓我眼前一亮。我非常希望這本書能夠從Python最基本的一些概念講起,比如變量、數據類型、循環、條件語句等等,用通俗易懂的語言來解釋,而不是那些晦澀難懂的專業術語。更重要的是,我希望這本書能夠將這些Python基礎知識與ArcGIS緊密地結閤起來,例如,如何用Python來批量命名和重命名文件,如何用Python來批量裁剪和投影數據,如何用Python來生成地圖並導齣為不同的格式。我希望書中能夠提供大量的代碼示例,並且這些示例能夠直接在ArcGIS環境中運行,讓我能夠親手去實踐,去感受Python帶來的便捷。如果這本書還能有一些關於ArcGIS數據庫(Geodatabase)的Python操作,比如創建要素類、添加字段、寫入數據等,那就更完美瞭。我期待這本書能夠讓我真正邁齣學習Python的第一步,並感受到它在GIS工作中的強大力量。

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我是一名在學術界從事地理信息科學研究的博士生。我的研究課題常常需要處理海量空間數據,並進行復雜的空間統計分析和建模。雖然我熟練掌握瞭ArcGIS的各項功能,但在麵對需要進行大規模批量處理或者自定義分析流程時,ArcGIS內置的工具往往顯得不夠靈活。我一直都知道Python在自動化和數據科學領域有著強大的能力,並且ArcGIS也提供瞭強大的Python接口(ArcPy),但苦於沒有一個係統性的學習資源來引導我入門。我曾經嘗試過一些在綫的Python課程,但它們與ArcGIS的結閤度不夠緊密,讓我難以將學到的知識直接應用於我的研究。我需要一本能夠清晰地闡釋Python基礎知識,並且能夠詳細講解如何利用ArcPy與ArcGIS中的各種數據格式(Shapefile, Geodatabase, Raster等)進行交互的書籍。我特彆希望能學習如何利用Python腳本來自動化數據預處理、空間查詢、緩衝區分析、疊加分析等常用GIS操作,甚至希望能夠瞭解如何利用Python進行更高級的空間計量經濟學分析和機器學習在GIS中的應用。這本書的標題,"A Python Primer for ArcGIS®",讓我覺得它很有可能就是我所需要的“敲門磚”。我期待它能夠幫助我掌握Python在ArcGIS環境下的編程技能,從而能夠更高效地進行我的研究,探索更多未知的空間關係和地理規律。我希望這本書能夠提供一些具有啓發性的案例,展示Python如何解決我在研究中遇到的具體問題,讓我能夠從“使用者”轉變為“創造者”,用代碼的力量驅動我的GIS研究。

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在我多年的GIS實踐中,我逐漸認識到,僅僅依賴ArcGIS的圖形用戶界麵來完成工作,效率上存在很大的局限性。尤其是麵對海量數據和需要重復執行的分析任務時,手動操作不僅耗時耗力,而且容易引入人為錯誤。我深知Python在自動化和數據處理方麵有著巨大的優勢,並且ArcGIS也提供瞭強大的Python接口(ArcPy),但如何將這兩者有機地結閤起來,我一直缺乏一個清晰的指引。我嘗試過閱讀一些在綫教程和零散的文檔,但效果並不理想,總是感覺難以形成完整的知識體係。我非常希望找到一本能夠係統地介紹Python在ArcGIS環境中應用的圖書。《A Python Primer for ArcGIS®》這個書名讓我眼前一亮,它似乎能夠滿足我對於“入門”和“ArcGIS專屬”的雙重需求。我迫切希望這本書能夠從Python最基礎的語法和概念講起,例如變量、數據類型、循環、條件語句等,然後逐步過渡到ArcPy模塊的使用,包括如何讀取和寫入Shapefile、Geodatabase、Raster等各種GIS數據格式,如何執行常用的空間分析工具(如緩衝區、疊加、空間連接),以及如何自動化製圖流程(如批量生成地圖、設置圖層屬性、導齣地圖等)。我希望書中能夠提供大量清晰、可執行的代碼示例,並且這些示例能夠緊密結閤實際的GIS應用場景,讓我能夠快速理解並應用所學的知識,從而真正提升我的工作效率和分析能力。

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過去幾年,我一直在使用ArcGIS Desktop進行各種空間分析和地圖製作,雖然對它的界麵操作已經非常熟悉,但我總覺得在效率和靈活性方麵還有很大的提升空間。我經常需要處理大量的重復性任務,比如批量重命名文件、批量轉換坐標係、批量裁剪數據等,這些操作在ArcGIS的GUI界麵中顯得非常繁瑣且容易齣錯。我一直都知道Python是ArcGIS強大的自動化工具,但我對編程一直心存芥蒂,覺得它非常復雜和難以掌握。看到《A Python Primer for ArcGIS®》這本書,它的標題讓我覺得它可能是一本非常適閤我這種“半路齣傢”的GIS用戶的入門書籍。我非常希望這本書能夠從最基礎的Python語法開始講解,用最簡單易懂的語言解釋各種概念,並且能夠提供大量的與GIS相關的代碼示例,讓我能夠直接上手實踐。我特彆希望學習如何利用Python來批量處理矢量數據,比如批量裁剪、批量空間連接、批量計算麵積和長度等;也希望能夠學習如何批量處理柵格數據,比如批量重投影、批量計算像元統計量等;同時,我也對如何利用Python來自動化地圖製作流程非常感興趣,比如如何批量生成地圖文檔,如何設置圖層樣式,如何導齣為不同的圖片格式等。我期待這本書能夠幫助我剋服對編程的恐懼,真正掌握Python在ArcGIS中的應用,從而大幅提升我的工作效率,讓我能夠從繁瑣的重復性勞動中解脫齣來,將更多精力投入到更有價值的分析和創新中。

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我是一位資深的GIS分析師,雖然我已經熟練掌握瞭ArcGIS的各種分析功能,但我總覺得我的工作還可以做得更高效、更深入。我觀察到許多優秀的GIS從業者能夠利用Python腳本自動化許多繁瑣的重復性操作,從而將更多精力投入到更具創造性的分析和模型構建上。然而,我之前接觸Python的嘗試都以失敗告終,那些抽象的概念和復雜的語法讓我望而卻步。我非常渴望找到一本能夠讓我真正理解Python與ArcGIS結閤的精髓的書籍,並且能夠提供我急需的實用技巧。我希望這本書能夠詳細地講解如何利用Python來批量處理矢量和柵格數據,如何進行高級的空間分析(例如,多準則決策分析、網絡分析中的路徑優化等),如何自動化地圖的製作和輸齣(例如,批量生成不同布局的地圖、設置比例尺和坐標係等),以及如何與ArcGIS的地理數據庫進行交互(例如,創建、修改、刪除要素類和數據集)。我希望書中能夠提供清晰的代碼示例,並且這些示例能夠直接應用到我日常工作中遇到的實際問題上,讓我能夠快速上手,看到學習的成效。這本書的標題“A Python Primer for ArcGIS®”讓我充滿瞭期待,我希望它能夠成為我掌握Python在GIS領域應用的一把金鑰匙,幫助我突破瓶頸,實現更高級的數據分析和更高效的工作流程。

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在我看來,GIS技術的核心價值在於數據驅動的洞察力。ArcGIS作為行業的領軍者,提供瞭強大的平颱,但要真正釋放其潛力,自動化和自定義是關鍵。我一直認為,掌握一門編程語言,特彆是Python,是提升GIS分析能力和工作效率的必由之路。然而,我發現市麵上的Python書籍要麼過於理論化,要麼與ArcGIS的結閤不夠緊密,讓我難以找到真正切閤實際需求的學習資源。這本書,《A Python Primer for ArcGIS®》,正是瞄準瞭這一痛點。我滿懷期待地希望它能夠為我提供一條清晰的學習路徑,從Python的基本語法(變量、數據類型、控製流、函數等)開始,逐步深入到ArcPy庫的應用。我尤其希望書中能夠涵蓋如何使用Python進行復雜的數據管理,例如在地理數據庫中創建和管理數據集、執行空間查詢和空間關係分析,以及如何實現復雜的空間分析流程自動化,例如批量創建緩衝區、執行疊加分析、進行空間插值等。此外,我也希望能學習如何利用Python來自動化地圖製作和報告生成,從而提高工作效率並確保輸齣的一緻性。我希望這本書不僅能教會我“怎麼做”,更能讓我理解“為什麼這樣做”,從而培養我解決實際GIS問題的能力。這本書的標題“Primer”讓我相信它能夠成為我進入Python與ArcGIS深度結閤世界的第一步。

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作為一名GIS新手,我之前接觸的大多是ArcGIS Desktop的界麵操作。雖然能夠完成基本的地圖製作和空間分析,但麵對大量數據和復雜的分析流程時,效率低下且容易齣錯的問題就暴露無遺。我深知自動化是GIS發展的必然趨勢,而Python無疑是實現這一目標的關鍵。然而,市麵上關於GIS與Python結閤的書籍,要麼過於偏嚮編程理論,讓我覺得枯燥乏味,要麼就是直接跳到復雜的腳本編寫,讓我完全跟不上節奏。我迫切需要一本能夠循序漸進,從最基礎的Python語法講起,然後逐步引入ArcGIS的Python模塊(如ArcPy)的書籍。我希望這本書能夠詳細解釋每一個概念,提供清晰的代碼示例,並且最好能夠結閤一些實際的GIS應用場景,讓我能夠理解這些代碼是如何服務於我的工作的。例如,我非常希望學習如何用Python批量處理矢量數據,比如統一坐標係、裁剪、空間連接等等,這些都是我在日常工作中經常需要進行的繁瑣操作。我也對如何利用Python生成動態地圖、進行柵格數據分析以及與地理數據庫進行交互非常感興趣。這本書的標題“A Python Primer for ArcGIS®”讓我看到瞭希望,我期望它能夠填補我在這方麵的知識空白,讓我能夠真正地將Python的力量運用到ArcGIS平颱上來,提升我的工作效率和分析能力,讓我從繁重的重復性勞動中解放齣來,將更多的精力投入到更具創造性的GIS項目設計和研究中。

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作為一名GIS項目經理,我需要確保我的團隊能夠高效地完成各項GIS任務。近年來,Python在數據科學和自動化領域的崛起,讓我意識到掌握Python對於提升團隊整體效率至關重要。然而,我的團隊成員背景各異,有些人對編程完全陌生,有些人則隻熟悉其他編程語言。我迫切需要一本能夠幫助我的團隊快速入門Python,並且能夠將其與ArcGIS平颱相結閤的書籍。我希望這本書能夠語言通俗易懂,邏輯清晰,能夠循序漸進地引導讀者掌握Python的基礎知識,並逐步深入到ArcGIS的Python自動化應用。我期待這本書能夠包含一些實際的GIS項目場景,比如如何利用Python腳本來批量處理大量的影像數據,如何自動化生成報告和統計圖錶,如何開發自定義的GIS工具來滿足特定的項目需求。我希望這本書能夠讓我的團隊成員在學習過程中能夠快速看到學習成果,並能夠直接將所學知識應用到實際工作中,從而提升項目的執行效率和質量。這本書的標題,“A Python Primer for ArcGIS®”,讓我覺得它非常適閤作為我們團隊的入門教材,我希望能通過它,讓我的團隊能夠熟練運用Python,為我們的GIS項目帶來更大的價值,並為公司節省更多的時間和成本。

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