用途:GeoPandas 是 Python 地理空间矢量数据处理库,在 pandas 基础上增加几何类型与空间操作,适合处理 shapefile、GeoJSON、GeoPackage 等格式,进行空间分析、坐标变换与地图绘制。
主要能力:读写多种矢量格式,支持 bbox 空间过滤与 PostGIS 读取;管理坐标参考系(CRS),可 set_crs 设置、to_crs 重投影;几何操作包括 buffer、centroid、simplify、convex_hull、boundary、area、length;空间分析包括 sjoin 空间连接、sjoin_nearest 最近邻连接、overlay 叠加(intersection/union/difference)、dissolve 按属性聚合、clip 裁剪;可视化支持基础绘图、分级设色图、多图层叠加及 folium 交互地图。
使用方式:import geopandas as gpd;用 gpd.read_file 读取数据,gdf.plot() 绘图,gdf.to_crs 重投影,gpd.sjoin 做空间连接,gdf.to_file 保存。
适用场景:地理边界、点线面数据处理,空间连接与聚合,缓冲区分析,分级设色地图制作。
限制与注意:面积和距离计算应使用投影坐标系;空间连接或叠加前需统一 CRS;操作前用 is_valid 校验几何;修改几何时用 copy 避免副作用;大文件建议读取时用 bbox 过滤;推荐 GeoPackage 而非 Shapefile。栅格数据应使用 Rasterio,底层几何操作可用 Shapely,交互网页地图可用 Folium。文档见 https://geopandas.org/。