GIScript－开放地理空间信息处理与分析Python库

GIScript是一个开放的地理空间心处理与分析Python框架，GIS内核采用SuperMap UGC封装，集成多种开源软件，也可以使用其它的商业软件引擎。
by [email protected], 2016-05-03。

本文档介绍GIScript的安装和配置，并进行简单的运行测试，以确认安装的软件正常运行。

本教程基于Anaconda3+python3.5.1科学计算环境，请参考：http://www.anaconda.org 。
本Notebook在Ubuntu 14.04/15.10/16.04运行通过，在本地服务器和阿里云服务器都可以运行。
可以在NBViewer上直接访问和下载本文档。

（一）安装与配置

GIScript的安装包括系统库的设置、UGC Runtime设置和Python库的设置，通过编写一个启动脚本，可以在给定环境下载入相应的运行库的路径。

1、下载GIScript支持库：

cd /home/supermap/GISpark
git clone https://github.com/supergis/GIScriptLib.git

2、UGC系统库的版本适配。

由于GIScript的几个编译库版本较新，在默认使用系统老版本库时部分函数找不到会引起调用失败，因此需要将这几个的系统调用指向到GIScript编译使用的的新版本。在Ubuntu上，具体操作包括：

cd ~/anaconda3/envs/GISpark/lib
mv libstdc++.so libstdc++.so.x
mv libstdc++.so.6 libstdc++.so.6.x
mv libsqlite3.so.0 libsqlite3.so.0.x
mv libsqlite3.so libsqlite3.so.x
mv libgomp.so.1.0.0 libgomp.so.1.0.0.x
mv libgomp.so.1 libgomp.so.1.x
mv libgomp.so libgomp.so.x

可以运行GIScriptLib/lib-giscript-x86-linux64/下的setup-giscript.sh来自动处理(请根据自己的目录布局修改路径)。
由于不同系统安装的软件和版本不同，如果还有其它的动态库冲突，可以使用ldd *.so来查看库的依赖关系，按照上述办法解决。

3、安装Python的支持库。

GIScript的Python封装库，默认存放在系统目录：/usr/lib/python3/dist-packages/PyUGC
使用Anaconda时，存在相应的env的目录下，如：[/home/supermap/Anaconda3]/envs/GISpark/lib/python3.5/site-packages

安装方法一：链接。在[...]/python3.5/site-packages下建立PyUGC的软连接。注意，原文件不可删除，否则就找不到了。
```
ln -s -f /home/supermap/GISpark/GIScriptLib/lib-giscript-x86-linux64/lib ~/anaconda3/envs/GISpark/lib/python3.5/site-packages/PyUGC
```
安装方法二：复制。将lib-giscript-x86-linux64/lib（Python的UGC封装库）复制为Python下的site-packages/PyUGC目录，如下：
```
cd /home/supermap/GISpark/GIScriptLib
cp -r lib-giscript-x86-linux64/lib ~/anaconda3/envs/GISpark/lib/python3.5/site-packages/PyUGC
```

4、Jupyter启动之前，设置GIScript运行时 library 载入的路径:

编写脚本，启动前设置GIScript的运行时动态库路径，内容如下：

echo "Config GIScript2016..."

# 使用GIScript2015的开发工程目录，配置示例：
# export SUPERMAP_HOME=/home/supermap/GIScript/GIScript2015/Linux64-gcc4.9

# 使用GIScriptLib运行时动态库，配置如下：
export SUPERMAP_HOME=/home/supermap/GISpark/GIScriptLib/lib-giscript-x86-linux64
export LD_LIBRARY_PATH=$SUPERMAP_HOME/Bin:$LD_LIBRARY_PATH
echo "Config: LD_LIBRARY_PATH＝"$LD_LIBRARY_PATH

将上面的内容与Jupyter启动命令放到start.sh脚本中，如下:

echo "Activate conda enviroment GISpark ..."
source activate GISpark

echo "Config GIScript 2016 for Jupyter ..."
export SUPERMAP_HOME=/home/supermap/GISpark/GIScriptLib/lib-giscript-x86-linux64
export LD_LIBRARY_PATH=$SUPERMAP_HOME/bin:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/:$LD_LIBRARY_PATH
echo "Config: LD_LIBRARY_PATH="$LD_LIBRARY_PATH

echo "Start Jupyter notebook"
jupyter notebook

修改start.sh执行权限，运行Jupyter Notebook。
```
sudo chmod +x start.sh
./start.sh
```

默认配置下，将会自动打开浏览器，就可以开始使用Jupyter Notebook并调用GIScript的库了。
如果通过服务器使用，需要使用｀jupyter notebook --generate-config｀创建配置文件，然后进去修改参数，这里不再详述。

（二）运行测试，导入一些数据。

1、导入GIScript的Python库。

from PyUGC import *  
from PyUGC.Stream import UGC  
from PyUGC.Base import OGDC  
from PyUGC import Engine  
from PyUGC import FileParser  
from PyUGC import DataExchange  

import datasource

2、使用Python的help(...)查看库的元数据信息获得帮助。

#help(UGC)
#help(OGDC)
#help(datasource)

3、设置测试数据目录。

import os

basepath = os.path.join(os.getcwd(),"../data")
print("Data path: ", basepath)

file1 = basepath + u"/Shape/countries.shp"
print("Data file: ", file1)

file2 = basepath + u"/Raster/astronaut(CMYK)_32.tif"
print("Data file: ", file2)

file3 = basepath + u"/Grid/grid_Int32.grd"
print("Data file: ", file3)

datapath_out = basepath + u"/GIScript_Test.udb"
print("Output UDB: ",datapath_out)

Data path:  /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data
Data file:  /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/Shape/countries.shp
Data file:  /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/Raster/astronaut(CMYK)_32.tif
Data file:  /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/Grid/grid_Int32.grd
Output UDB:  /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/GIScript_Test.udb

4、导入数据的测试函数。

def Import_Test():
    print("Export to UDB: ",datapath_out)
    ds = datasource.CreateDatasource(UGC.UDB,datapath_out)
    datasource.ImportVector(file1,ds)
    datasource.ImportRaster(file2,ds)
    datasource.ImportGrid(file3,ds)
    ds.Close()
    del ds
    print("Finished.")

5、运行这个测试。

try:
    Import_Test()
except Exception as ex:
    print(ex)

Export to UDB:  /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/GIScript_Test.udb
创建数据源成功！！
Import Vector:  /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/Shape/countries.shp
数据导入成功:Import Vector /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/Shape/countries.shp
Import Raster:  /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/Raster/astronaut(CMYK)_32.tif
数据导入成功:Import Image /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/Raster/astronaut(CMYK)_32.tif
Import Grid:  /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/Grid/grid_Int32.grd
数据导入成功:Import Grid /home/supermap/GISpark/git_notebook/geospatial/giscript/../data/Grid/grid_Int32.grd
Finished.

（三）查看生成的数据源文件UDB。

下面使用了IPython的Magic操作符 !，可以直接运行操作系统的Shell命令行。

!ls -l -h ../data/GIScript_Test.*

-rw-rw-r-- 1 supermap supermap 5.6M 5月   4 09:46 ../data/GIScript_Test.udb
-rw-r--r-- 1 supermap supermap  74K 5月   4 09:46 ../data/GIScript_Test.udd

删除生成的测试文件。注意，不要误删其它文件！

如果重复运行上面的Import_Test()将会发现GIScript_Test.udb和GIScript_Test.udd文件会不断增大。
但是打开UDB文件却只有一份数据，为什么呢？

因为UDB文件是增量存储的，不用的存储块需要使用SQLlite的存储空间紧缩处理才能回收。

!rm ../data/GIScript_Test.*

再次查看目录，文件是否存在。

!ls -l -h ../data/GIScript_Test.*

-rw-rw-r-- 1 supermap supermap  12M 5月   4 09:44 ../data/GIScript_Test.udb
-rw-r--r-- 1 supermap supermap 122K 5月   4 09:44 ../data/GIScript_Test.udd