geopandas安装问题记录：ImportError: DLL load failed

1. 起因

由于最近在处理遥感影像、空间矢量数据需要自己写代码实现，就决定用Ananconda在windows10上配置一个地理科学计算的Python环境，在安装geopandas时遇到了一些问题。
什么是geopandas？

GeoPandas是一个开源项目，Pandas是Python的一个结构化数据分析的利器,GeoPandas扩展了pandas使用的数据类型，允许对几何类型进行空间操作，其DataFrame结构相当于GIS数据中的一张属性表，使得可以直接操作矢量数据属性表，其目标是使得在python中操作地理数据更方便。

使用pip在Linux和Mac上安装geopandas可能很简单。然而由于它的几个依赖包都有C扩展，直接安装会导致在Windows上编译失败，最终安装失败。安装geopandas之前需要先安装依赖项 GDAL, Fiona , pyproj ，rtree和shapely。

2. 解决办法

环境：Windows 10 64位
可以使用conda安装（简单），也可以使用pip安装（麻烦些）

(1). 使用Anaconda（带有大量科学计算包的发行版Python）安装

这种方法比较简单，尤其是只想快速搭建环境的数据科学处理人员。切换到你的目标虚拟环境后，在命令行输入：

conda install -c conda-forge geopandas

-c conda-forge表示指定包下载渠道为conda-forge仓库，conda-forge是一个社区组织，维护了大量的由conda管理的开源软件集合，geopandas目前在官方conda仓库是没有的，conda-forge包相对较全也较新。

执行该命名后conda会自动从conda-forge下载安装geopandas所依赖的项，然后安装geopandas，一步到位。
这种方法可能会失败，我这里就失败了，看起来所有安装都成功了，但是调用geopandas时输入

import geopandas

却报错：ImportError: DLL load failed: 找不到指定的模块.

可是提示明明安装成功了啊，而且通过conda list可以查看到已安装列表是存在的。
再输入：

import sys
'geopandas' in sys.modules

返回False，说明表面上看起来安装完成了，实际上geopandas是没有安装成功的。
通过分析发现：直接从conda-forge安装的Fiona是有问题的，虽然安装成功了，但是import 却提示失败，说明不能用。于是我就从 Gohlke（Python非官方的Windows二进制扩展包）下载Fiona，输入:

pip install + 文件全路径名

安装成功了，此时再测试geopandas是可用的，说明问题解决了。可以看出从conda-forge直接安装的Fiona在我这里是不能用的。

(2). 手动pip安装

这种方法较第一种方法来说麻烦一些，需要手动下载、安装多个包。

1. 卸载已经存在的依赖包：首先也是最重要的一点，不要直接使用pip或conda安装，通常会出现一些模糊的或莫名其妙的错误，使故障分析变得困难。如果OSGeo4W、GDAL、Fiona、pyproj、rtree或shapely已经安装，卸载它。后面下载的GDAL wheel文件已经包含一个完整的GDAL—不需要将它与OSGeo4W一起使用。
2. 下载依赖包： GDAL, Fiona , pyproj ，rtree、shapely，选择对应你的Python版本的项。
3. 安装下载的依赖项：使用pip命令安装，先安装GDAL，安装方式如 pip install GDAL‑2.3.3‑cp36‑cp36m‑win_amd64.whl 然后安装其他几个依赖项，如果安装过程中报错，有提示缺少VC++ redistributable，则下载对应的VC++分发包安装，再继续安装。
4. 安装geopandas：直接输入命令：

    pip install geopandas

即可完成geopandas安装。