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Python地信专题 | 基于geopandas的空间数据分析-坐标参考系篇

作为基于geopandas的空间数据分析系列文章的第二篇，通过本文你将会学习到geopandas中的坐标参考系管理。...图6　投影坐标系变换过程示意 常用的投影坐标系如横轴墨卡托（Universal Transverse Mercator，简称UTM），基于经度将全球等分为编号0-60的区域，且每个区域又进一步细分为南半球区域或北半球区域...Proj4语法 Proj4字符串包含了一种CRS全部元素信息，用+连接每个元素定义部分，如下面的例子记录了横轴墨卡托北11区CRS对应的Proj4字符串： +proj=utm +zone=11 +datum...=WGS84 +units=m +no_defs +ellps=WGS84 +towgs84=0,0,0 它记录了如下信息： proj=utm：声明投影方法为墨卡托 zone=11：声明对应北11区（...3 geopandas中的坐标参考系管理 至此，我们已经对CRS有了较为全面的了解，打好了基础，接下来我们来正式学习geopandas中的坐标参考系管理。

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（数据科学学习手札75）基于geopandas的空间数据分析——坐标参考系篇

作为基于geopandas的空间数据分析系列文章的第二篇，通过本文你将会学习到geopandas中的坐标参考系管理。...2.1.2 投影坐标系 地理坐标系虽然解决了我们在地球球面上定位的问题，但纬度和经度位置没有使用统一的测量单位，因为经度不变的情况下，纬度每变化1单位因为是对固定弧长的映射，所以真实距离是固定不变的...图6　投影坐标系变换过程示意 　　常用的投影坐标系如横轴墨卡托（Universal Transverse Mercator，简称UTM），基于经度将全球等分为编号0-60的区域，且每个区域又进一步细分为南半球区域或北半球区域...datum=WGS84 +units=m +no_defs +ellps=WGS84 +towgs84=0,0,0 　　它记录了如下信息： proj=utm：声明投影方法为墨卡托 zone=...3 geopandas中的坐标参考系管理 　　至此，我们已经对CRS有了较为全面的了解，打好了基础，接下来我们来正式学习geopandas中的坐标参考系管理，geopandas调用pyproj作为CRS

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    Part3-1.获取高质量的阿姆斯特丹建筑立面图像（附完整代码）

    （下右）之后，复杂度差不多，因为最终的经纬度要根据streetview包中返回的经纬度决定，这一步的道路用于找到大致的经纬度，所以也不需要简化了。...它与GeoSeries的坐标参考系统的单位相同。例如，在投影的坐标参考系统中，如果单位是米，那么tolerance=100意味着现实中的100米的距离。...，通过查询游标获取此建筑多边形的各个边的**中点(mid_x, mid_y)**，同时定义一个Arcpy的多点几何对象(Multipoint)，最后确定坐标系为UTM的投影坐标系（WGS 84 / UTM...在步骤 1 中，建筑物外墙的中点（红点）投影到最近的街道，该点用作请求 GSV 的位置，在步骤二中，计算向量北与从请求点到外墙中点的向量之间的角度并将其输入Google 地图 API 作为相机角度。...首先我们统一坐标系到WGS1984地理坐标系和WGS_1984_UTM_Zone_31N投影坐标系： 投影 2）找到建筑立面的中心点并进行邻近分析 进行建筑简化之后生成中心点，最后使用ArcGISPro

    1.7K10

    geopandas 0.9.0重要新特性一览

    0.9.0，作为一次比较大的版本更新，geopandas为我们带来了一系列新特性，今天的文章我们就来一起看看有哪些主要的功能变化吧~ 图1 2 geopandas 0.9.0重要新特性一览 出于对稳定性的考虑...geopandas系列教程「文件IO篇」），但在0.9.0版本中，当你的zip压缩包内只有单一图层的文件时，直接就可读取： 图2 2.2 新增对wkt与wkb格式的直接支持 在以前版本的geopandas...我在geopandas系列教程空间计算篇（上）带大家学习过用于对不同记录行矢量要素，按照某列或多列进行矢量融合的方法dissolve()，而新版本中的dissolve()中的by参数默认值为None，...这时会不依赖任何其他字段，直接把所有记录行矢量要素融合为一行，非常的方便： 图5 2.5 新增estimate_utm_crs()方法自动推断投影坐标系 不管你的GeoDataFrame或GeoSeries...坐标参考系是什么，只要是合法可解析的，通过geopandas新版中增加的estimate_utm_crs()方法，都可以自动帮你推断最「合适」的经度带对应的横轴墨卡托投影坐标系： 图6 2.6 解决了

    1.1K20

    （数据科学学习手札111）geopandas 0.9.0重要新特性一览

    图1 2 geopandas 0.9.0重要新特性一览 　　出于对稳定性的考虑，我选择新建虚拟环境来探索新版本geopandas，完整命令如下（顺便一提，0.9.0版本最低支持的Python版本为3.5...图2 2.2 新增对wkt与wkb格式的直接支持 　　在以前版本的geopandas中，是没有直接的API来与wkt/wkb格式进行交互的，往往需要配合shapely中的相关功能。 　　...图5 2.5 新增estimate_utm_crs()方法自动推断投影坐标系 　　不管你的GeoDataFrame或GeoSeries坐标参考系是什么，只要是合法可解析的，通过geopandas新版中增加的...estimate_utm_crs()方法，都可以自动帮你推断最合适的经度带对应的横轴墨卡托投影坐标系： ?...而以前版本geopandas中的explode()方法是不兼容pandas的，这意味着如果你既需要多部件矢量要素拆分，又需要按照数组型元素拆分，就得在geopandas与pandas的数据结构之间转来转去

    1.1K20

    让GIS三维可视化变得简单-投影坐标系统

    ，那么我们要把球搞成一个平面只有靠投影，而球的投影方式也有很多，我们后面会介绍到 为什么需要投影 需要投影是因为地理坐标系统中经纬度本身不带单位，度分秒仅仅是一个进制，另外，同样是1度经度，在不同的纬度带表示的弧段长是不一样的...地图投影的用途，就是建立一种平面坐标系（称为投影坐标系），很多计算、业务在平面上计算相较与曲面上计算要简便一些 比如球面上，纬度相同，同样经度差的两点，处在不同的纬度上的距离就是不一样的,这给计算带来了不便...] 之间 电子地图通常以经纬度为单位展示地理坐标，而墨卡托投影坐标经度范围：[-180,180] ，纬度上面已知不可能到达 90° 的，取值范围是 [-85.05112877980659，85.05112877980659...，ArcGIS Earth 则和 Google Earth 类似，都是直接使用3857坐标系 参考资料 地理信息系统导论-第九版[1] 聊聊GIS中的坐标系|再版[2] 你所不知的有趣投影方法[3] Reference...[1]地理信息系统导论-第九版: https://book.douban.com/subject/31438879/ [2]聊聊GIS中的坐标系|再版: https://www.cnblogs.com

    1.9K20

    【C++】开源：地图投影和坐标转换proj库配置使用

    项目介绍 官网：https://proj.org/en/9.4/ 项目Github地址：https://github.com/OSGeo/PROJ proj 库是一个开源的库，主要用于地理坐标系之间的转换和地图投影...它被广泛应用于地理信息系统（GIS）和其他需要坐标转换和地图投影的应用中。 基本概念： 1.坐标系：地球上的位置可以用不同的坐标系表示，如经纬度（WGS84）和投影坐标系（如UTM）。...2.地图投影：将地球的三维表面映射到二维平面上（如地图）的方法。不同的投影方法适用于不同的应用场景。 3.坐标转换：将一种坐标系中的点转换到另一种坐标系中，通常涉及复杂的数学计算。...主要功能： 1.坐标转换：支持多种地理坐标系之间的转换，如从WGS84到UTM，或者从地理坐标系到地心坐标系。 2.地图投影：支持多种地图投影方式，如墨卡托投影、兰伯特正形投影等。...WGS84坐标 (经度, 纬度) std::cout << "Longitude: " << output.lp.lam << " Latitude: " << output.lp.phi <<

    2.4K10

    ArcGIS矢量图层投影与地理坐标系转为投影坐标系——ArcMap

    首先，地理坐标系与投影坐标系最简单的区别就是，地理坐标系用经度、纬度作为空间衡量指标，而投影坐标系用米、千米等长度单位作为空间衡量指标。   ...在GIS处理中，将原本为地理坐标系的图层转换为投影坐标系是非常常见的操作。本文对ArcMap中矢量要素图层的投影（也就是将原本图层的地理坐标系转为投影坐标系）操作加以详细解释。   ...此外，看图层的单位，“Angular Unit”意为角度单位，后面跟的也是角度的单位“Degree”，也就是处于经纬度的状态。 ?   那么我们如何对其加以转换呢？...是因为，只有在为一个具有未知坐标系（在数据集属性中坐标系为“未知”）的数据集指定一个已知坐标系，或为一个没有正确定义坐标系（例如坐标以 UTM 米为单位，而坐标系则定义为地理坐标系）的数据集指定正确的坐标系时...其中，UTM的带数计算方法为：（研究区域经度整数位除以6）的整数部分+31。例如，假如经度为115.1，那么115.1/6=19.1833，取19；19再加31就是50，说明带号应该为50。

    4.8K50

    地图坐标

    因此相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有差异的。...（2）高斯-克吕格投影分带     按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。...≈ 311072.4  注：坐标点（32,121）位于高斯投影的21带，高斯投影Y值21310996.8中前两位“21”为带号；坐标点（32,121）位于UTM投影的51带，上表中UTM投影的Y值没加带号...4、其他 WGS 84 是常用的经纬度的椭球面，也是一个公开的基准面。 正转换:经纬度-->高斯投影坐标。...大地基准面用于高斯投影，或者高斯分带投影，无论是54，80，还是wgs84，都有可能。 在不同的基准面下，同一个点的经纬度不同，投影坐标也不同。

    2.8K100

    大地经纬度坐标系与Web墨卡托坐标系的转换

    概述 我在《大地经纬度坐标与地心地固坐标的的转换》这篇文章中已经论述了大地坐标系/地理坐标系的概念，简单来说就是由经度、纬度以及高程（BLH）确定的坐标系，它是一种曲面坐标。...然而，在实际使用过程中我们用的最多的还是平面坐标，并且单位最好与常用的长度单位（米）一致。所以就产生了从曲面到平面的转换，这个过程也叫做投影，转换的结果也就是投影平面坐标系。...我在《GDAL坐标转换》这篇文章中详细论述了我们国内常用的三种投影平面坐标系：横轴墨卡托投影，高斯-克吕格投影和UTM投影。...本质上来说，高斯-克吕格投影和UTM投影其实都是横轴墨卡托投影，横轴墨卡托投影也是用的最为广泛的地图投影方式。...由于原点位于平面中心，那么可以算得X轴的取值范围：[-20037508.3427892,20037508.3427892]。经度与投影后X长是简单的线性关系。 在Y方向上，则需要借助于墨卡托投影公式。

    4.5K60

    在模仿中精进数据可视化01：国内38城居住自由指数

    综合考虑前面这些难点，我决定借助matplotlib+geopandas+shapely操纵几何对象和绘制调整图像的方便快捷性，来完成这次的挑战。...2.2.1 构建坐标系统 因为极坐标系中的参考线非常类似俯视南北极点所看到的经纬线，因此我们可以利用地图学中坐标参考系里的「正射投影」（Orthographic），可以理解为纯粹的半球： 图4 我们只需要设定中心点参数在南极点或北极点...，再配合简单的经纬度相关知识就可以伪造出任意的经纬线，再利用geopandas中的投影变换向设定好的「正射投影」进行转换，再作为平面坐标进行绘图即可。...crs = '+proj=ortho +lon_0=0 +lat_0=-90' # 构建经度线并设置对应经纬度的地理坐标系 lng_lines = gpd.GeoDataFrame({ 'geometry...图12 那么接下来我们要做的事就so easy了，只需要分别得到两者去除重叠面后，剩余的部分，以对应的填充色彩叠加绘制在图11的图像上就可以啦~，利用geopandas中的difference即可轻松实现

    1.1K30

    ENVI中不含地理参考信息的栅格图像添加地理或投影坐标系

    本文介绍基于ENVI软件，对不含有任何地理参考信息的栅格遥感影像添加地理坐标系或投影坐标系等地理参考信息的方法。   我们先来看一下本文需要实现的需求。...其中，首先需要选择地理坐标系或投影坐标系的种类；其次配置遥感图像的空间分辨率，也就是每一个像元的X大小和Y大小；再次，“Tie Point”中，前两个选项（“Pixel X”与“Pixel Y”）为我们参考点...（这个参考点具体是什么，我们稍后会介绍）在图像中的位置，后两个选项（“Map X”与“Map Y”）则是该参考点实际的空间位置——如果我们选择的是地理坐标系，那么这里就是实际的经纬度；如果我们选择的是投影坐标系...参考点其实就是该图像中，某一个已知实际空间坐标信息、已知其在图像中位置的点；我们需要将这个点在图像中的位置（以行列号的形式表示，行数与列数均从0开始算起，遥感影像左上角的像元的左上角点为第0行第0列）与该点在实际中的位置输入进去...，然后软件再依据我们所选择的坐标系与图像空间分辨率，对图像中每一个像元的空间位置进行计算，从而最终生成一个带有地理参考信息的栅格图像。

    1.1K30

    (在模仿中精进数据可视化01) 全国38城居住自由指数可视化

    2.2.1 构建坐标系统 　　因为极坐标系中的参考线非常类似俯视南北极点所看到的经纬线，因此我们可以利用地图学中坐标参考系里的正射投影（Orthographic），可以理解为纯粹的半球： ?...图4 　　我们只需要设定中心点参数在南极点或北极点，再配合简单的经纬度相关知识就可以伪造出任意的经纬线，再利用geopandas中的投影变换向设定好的正射投影进行转换，再作为平面坐标进行绘图即可。 　　...crs = '+proj=ortho +lon_0=0 +lat_0=-90' # 构建经度线并设置对应经纬度的地理坐标系 lng_lines = gpd.GeoDataFrame({ 'geometry...转换到设置好的正射投影crs上，再作为不同图层进行叠加绘制： ?...图12 　　那么接下来我们要做的事就so easy了，只需要分别得到两者去除重叠面后，剩余的部分，以对应的填充色彩叠加绘制在图11的图像上就可以啦~，利用geopandas中的difference即可轻松实现

    1.1K10

    使用GDAL进行影像投影坐标、地理坐标、图上坐标的转换

    我使用GDAL库写了四个函数分别进行投影坐标与地理坐标（经纬度）之间的转换，投影坐标和图上坐标（行列号）之间的转换。有需要的朋友可以参考。...（具体的投影坐标系由给定数据确定） :param dataset: GDAL地理数据 :param lon: 地理坐标lon经度 :param lat: 地理坐标lat纬度...\Great Khingan\DEM\Projection\strm_6102_UTM.tif") print('数据投影：') print(dataset.GetProjection(...（行，列）： (7503 4799) 投影坐标 -> 经纬度： (464201, 5818760)->(122.472422555, 52.5177753994) 经纬度 -> 投影坐标： (122.47242...投影坐标 -> 图上坐标： (464201, 5818760)->(2399.49875769, 3751.50526134) 注：关于投影坐标和图上坐标转换的六参数模型可以参考我的另外一篇博文：经纬度坐标和投影坐标的转换

    9.4K20

    JSAPIThree 地图投影学习笔记：理解坐标系统

    我的发现：全球统一的标准跨应用数据兼容性最好经纬度数据需要投影转换才能在平面地图上显示我的想法：如果数据是经纬度格式，用这个投影比较方便！..., // UTM 33N 带 },});我的理解：UTM 投影将地球分为 60 个等分带，每个带覆盖 6 度经度。...GeoJSON 数据源对于 GeoJSON 数据，可以在数据中声明 crs 信息：const geojson = { type: 'FeatureCollection', crs: {...我的发现：引擎会自动将数据源的投影转换为目标投影！我的想法：这样就不用手动转换坐标了，引擎会自动处理！DataItem 的投影设置文档说 DataItem 也支持在属性字段设置 crs 信息。...）- 适合 3D 地球和精确计算WGS84 地理坐标系（EPSG:4326）- 经纬度格式UTM 投影 - 适合局部区域高斯克吕格投影 - 适合中国地区EqualEarth 投影（EPSG:8857）-

    23410

    Pandas数据应用：地理信息系统

    引言在当今的大数据分析时代，地理信息系统（GIS）已经成为各个行业不可或缺的一部分。Pandas作为Python中强大的数据处理库，可以与GIS工具结合使用，进行空间数据分析、可视化等操作。...Pandas是一个开源的数据分析和操作库，它提供了高性能、易用的数据结构和数据分析工具。什么是地理信息系统（GIS）？地理信息系统是一种用于捕获、存储、操作、分析、管理和展示所有类型地理数据的系统。...解决方案：确保CSV文件中的经纬度列名符合标准，如latitude和longitude，然后使用geopandas.GeoDataFrame创建地理数据框。...投影变换问题描述：不同数据源的坐标系不一致，导致叠加显示时出现偏差。 解决方案：使用to_crs方法进行投影变换。...解决方法：在处理前进行数据清洗，确保数据格式正确，例如经纬度应为浮点数。五、总结通过以上内容，我们了解了如何使用Pandas和Geopandas进行地理信息系统的数据处理与分析。

    77910

    基于geopandas的空间数据分析—geoplot篇(下)

    ，用于控制色彩映射方案 clip：GeoSeries型，用于为初始生成的核密度图像进行蒙版裁切，下文会举例说明 extent：元组型，用于传入左下角和右上角经纬度信息来设置地图空间范围，格式为(min_longitude...geoplot中的坐标参考系与geopandas中管理起来的方式截然不同。...因为geopandas基于pyproj管理坐标参考系，而geoplot中的crs子模块来源于cartopy，这一点我跟geoplot的主要开发者聊过，他表示geoplot暂时不支持geopandas中那样自定义任意投影或使用...譬如我们上文中绘制美国区域时频繁使用到的AlbersEqualArea()即之前我们在geopandas中通过proj4自定义的阿尔伯斯等面积投影。...，其R源码中设置的纬度范围达到了-110度，这是原作者为了放得下标题内容，所以在图像下部区域虚构了一篇区域，而geoplot中的extent参数严格要求经度必须在-180到180度之间，纬度在-90到90

    2.1K50

    （数据科学学习手札83）基于geopandas的空间数据分析——geoplot篇(下)

    使用方式一致，用于控制色彩映射方案 clip：GeoSeries型，用于为初始生成的核密度图像进行蒙版裁切，下文会举例说明 extent：元组型，用于传入左下角和右上角经纬度信息来设置地图空间范围，...图11 2.4 geoplot中的坐标参考系 geoplot中的坐标参考系与geopandas中管理起来的方式截然不同，因为geopandas基于pyproj管理坐标参考系，而geoplot中的crs...子模块来源于cartopy，这一点我跟geoplot的主要开发者聊过，他表示geoplot暂时不支持geopandas中那样自定义任意投影或使用EPSG投影，而是内置了一系列常用的投影，譬如我们上文中绘制美国区域时频繁使用到的...AlbersEqualArea()即之前我们在geopandas中通过proj4自定义的阿尔伯斯等面积投影，其他常见投影譬如Web Mercator、Robinson，或者直接绘制球体地图，如本文开头的图...，而geoplot中的extent参数严格要求经度必须在-180到180度之间，纬度在-90到90度之间。

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