「GIS教程」Python读取、创建shapefile文件

远方~ · 发表于 2020-7-9 15:18

文 / fungis
一个热带生活、乐于分享、努力搬砖的giser

shapefile是GIS中非常重要的一种数据类型，在ArcGIS中被称为要素类(Feature Class)，主要包括点(point)、线(polyline)和多边形(polygon)。Python脚本是ArcGIS官方推荐的脚本语言，通过Python脚本能够很方便的调用ArcGIS中的各种工具和函数批量完成所需操作。本文所介绍的这个库(Python Shapefile Library)是一个Python库，用于在Python脚本中对ArcGIS中的Shapefile文件 (.shp，.shx，.dbf等格式)进行读写操作。

开发准备

安装命令:

pip install pyshp

使用导入:

import shapefile

我这里用的是pyshp 2.1的版本，旧的版本方法调用方式跟新的版本有差异。

shapefile文件的读取

文件读取和显示功能有点“鸡肋”，文件展示功能不如geopandas库，不过不要心急，下面有更强势的地方。

- coding: utf-8 -*- import shapefile # 使用pyshp# file = shapefile.Reader("E://arcgisData//行政区划数据//省界_region.shp") file = shapefile.Reader("./data-use/shapefile/中国省级行政区划.shp")# 读取元数据print(str(file.shapeType)) # 输出shp类型print(file.encoding) # 输出shp文件编码 print(file.bbox) # 输出shp的文件范围-四至矩形范围 print(file.numRecords) # 输出shp文件的要素数据 print(file.fields) # 输出所有字段信息 print(file.records()) # 输出所有属性表

显示效果:

shapefile文件的创建

要素类的创建效率很高，既能创建要素实体，也能写入属性信息和定义投影。下面先简单介绍下三种要素类的创建方法。

点状要素类的创建
# -*- coding: utf-8 -*-import osrimport shapefile # 使用pyshp# data_address = "E:\gisData\shapefile\point05.shp" # 新建数据存放位置 data_address = "./output/point05.shp" # 新建数据存放位置file = shapefile.Writer(data_address)# 创建两个字段file.field('FIRST_FLD') # file.field('FIRST_FLD', 'N',0 '31') # 数值类型 file.field('type', 'C', '40') # 'SECOND_FLD'为字段名称，C代表数据类型为字符串，长度为4# 要素1file.point(100.11, 30.5)file.record('First', 'Point')#写入输定信息# 要素2file.point(120.11, 30.5)file.record('Second', 'Point')# 要素3file.point(100.11, 35.5)file.record('Third', 'Point')# 要素4file.point(160.11, 50.6)file.record('Fourth', 'Point')file.close()# 定义投影proj = osr.SpatialReference() proj.ImportFromEPSG(4326) # 4326-GCS_WGS_1984; 4490- GCS_China_Geodetic_Coordinate_System_2000wkt = proj.ExportToWkt()# 写入投影f = open(data_address.replace(".shp", ".prj"), 'w') f.write(wkt)#写入投影信息f.close()#关闭操作流
线状要素类的创建
# -*- coding: utf-8 -*-import osrimport shapefile # 使用pyshpdata_address = "./output/polyline01.shp"# 新建数据存放位置 file = shapefile.Writer(data_address)# 创建两个字段file.field('FIRST_FLD')file.field('SECOND_FLD', 'C', '40') # 'SECOND_FLD'为字段名称，C代表数据类型为字符串，长度为40file.line([[[100.1, 5], [105.1, 5], [110.1, 1], [160.1, 3], [101, 1]]])file.record('First', 'polyline') file.line([[[1, 500], [300, 30], [1, 16]]]) file.record('Second', 'polyline')# 写入数据file.close()# 定义投影proj = osr.SpatialReference() proj.ImportFromEPSG(4326) # 4326-GCS_WGS_1984; 4490- GCS_China_Geodetic_Coordinate_System_2000wkt = proj.ExportToWkt()# 写入投影f = open(data_address.replace(".shp", ".prj"), 'w') f.write(wkt)f.close()
面状要素类的创建
# -*- coding: utf-8 -*-import osrimport shapefile # 使用pyshpdata_address = "./output/polygon01.shp" # 新建数据存放位置 file = shapefile.Writer(data_address)# 创建两个字段file.field('FIRST_FLD')file.field('type', 'C', '40') # 'SECOND_FLD'为字段名称，C代表数据类型为字符串，长度为 40file.poly([[[117.210024,40.082262],[117.105315,40.074479], [117.105315,40.074479],[117.102851,40.073563],[116.720969,39.599884]]]) file.record('First', 'polygon')file.poly([[[110.210024,40.082262],[110.105315,40.004409], [110.105315,40.004409],[110.102851,40.003563],[112.020969,40.599884]]]) file.record('Second', 'polygon')file.poly([[[112.05,38.056],[112.05,40.056],[115.05,40.056],[114.05,37.056]]]) file.record('third', 'polygon')# 关闭文件操作流file.close()# 定义投影proj = osr.SpatialReference() proj.ImportFromEPSG(4326) # 4326-GCS_WGS_1984; 4490- GCS_China_Geodetic_Coordinate_System_2000wkt = proj.ExportToWkt()# 写入投影f = open(data_address.replace(".shp", ".prj"), 'w') f.write(wkt)f.close()

创建后的要素类效果展示

当然创建后的要素类还包含属性信息，不过图中没办法展示。

字段信息表

它是ArcGIS中的字段资源的类型。比如说字符串类型长度为40，在创建时可以写成file. .field('type', 'C', '40')、比如说双精度类型4位小数，可以写成file.field(columns_list, 'N', '31', decimal=4)

批量创建要素类

看完的你，可能还是会感觉到“鸡肋”，我用ArcMap就能实现的功能，要你有何用。不过，我最近在处理气象数据，用它大大提高了效率。我的数据是这样的一天一张表格，有699个站点，时间跨度好几年，需要生成点状要素类。也就是说一年有365个表格，代表需要生成365个点状要素类，一个要素类中包含699条记录。某天的部分数据预览:

数据生成核心代码:

数据生成效果展示:

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