合并Shapefile文件

在地理信息系统中，Shapefile（.shp）是一种非常常见的矢量数据格式，用于存储地理要素的空间信息和属性数据。在处理大量Shapefile时，有时需要将多个文件合并成一个，以便于统一管理和分析。本文将介绍如何使用Python的GDAL/OGR库实现多个Shapefile文件的合并操作，并讨论其中的一些技术细节和注意事项。

背景介绍

GDAL/OGR是一个开源的地理数据转换库，提供了丰富的地理数据读写和处理功能。在Python中，我们可以通过osgeo模块来使用GDAL/OGR库。GDAL主要用于栅格数据的处理，而OGR则专注于矢量数据的处理。通过OGR，我们可以方便地读取、创建和修改Shapefile文件。

代码逻辑合并多个Shapefile

为了合并多个Shapefile文件，我们首先需要获取这些文件的路径列表，然后逐个读取文件并提取其中的地理要素和属性数据。最后，将这些数据写入一个新的Shapefile文件中。

以下是一个简单的Python类MultipleShpMerge，用于实现多个Shapefile文件的合并操作：

import glob
import os
from osgeo import gdal
from osgeo import ogr, osr


# Open the counties dataset

# 多个shp文件合并成一个shp文件 ,存在两个面
class MultipleShpMerge(object):
   # MultipleShpMerge 类的初始化
   def __init__(self, shp_path, saveshp_path=None):

       self.shp_path = shp_path
       self.shp_list = glob.glob(self.shp_path)
       if saveshp_path:
           self.saveshp_path = saveshp_path
       else:
           self.saveshp_path = shp_path
       if not os.path.exists(self.saveshp_path):
           os.makedirs(self.saveshp_path)
       self.outshpfile = self.saveshp_path +'\\'+r"_merge.shp"
       self.shp_list.sort()
       self.shp_merge()
   # 要素合并到一个shp文件中
   def shp_merge(self):
       filePath_list = glob.glob(self.shp_path + r"\\*.shp")
       # 创建空的shp文件路径

       self.CreateShp()
       for i in range(len(filePath_list)):
           ds = ogr.Open(filePath_list[i], True)
           Layer = ds.GetLayer(0)
           Count = Layer.GetFeatureCount()
           # split()方法根据字符"\\"分割字符串,返回包含各个分割要素的List列表，[-1]表示取List列表中最后一个元素
           ParkName = filePath_list[i].split("\\")[-1].split(".")[0]
           for j in range(Count):
               feature = Layer.GetFeature(j)
               geom = feature.GetGeometryRef()
               self.GeometryMerge(geom, ParkName)
           ds.Destroy()
       print("over")
   def GeometryMerge(self, geom, parkname):
       # 解决shp字段写入中文出现字符乱码问题
       gdal.SetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8", "YES")
       gdal.SetConfigOption("SHAPE_ENCODING", "GBK")

       ds = ogr.Open(self.outshpfile, True)
       Layer = ds.GetLayer(0)
       feature = ogr.Feature(Layer.GetLayerDefn())
       feature.SetGeometry(geom)
       feature.SetField('name', parkname)
       Layer.CreateFeature(feature)  # 创建几何要素,并写入图层
       ds.Destroy()

   # 创建空的Shp文件
   def CreateShp(self):
       driver = ogr.GetDriverByName("ESRI Shapefile")
       ds = driver.CreateDataSource(self.outshpfile)
       spatialref = osr.SpatialReference()
       spatialref.ImportFromEPSG(4326)
       geomtype = ogr.wkbPolygon
       # 创建矢量面图层
       layer = ds.CreateLayer(self.outshpfile[:-4], srs=spatialref, geom_type=geomtype)
       # 添加属性字段name,字符型
       layer.CreateField(ogr.FieldDefn('name', ogr.OFTString))
       ds.Destroy()

在这个类中，我们首先通过glob模块获取指定目录下的所有Shapefile文件路径。然后，我们创建一个空的Shapefile文件作为输出文件。接下来，我们遍历每个输入文件，读取其中的地理要素和属性数据，并将它们写入输出文件。

在合并过程中，我们需要注意以下几点：

1. 字段匹配：如果输入文件的字段不一致，我们需要决定如何处理。例如，我们可以选择只保留共有的字段，或者添加缺失的字段并为其赋默认值。

2. 坐标系统：合并Shapefile时，需要确保所有输入文件具有相同的坐标系统。如果坐标系统不一致，我们需要在合并之前进行坐标转换。

3. 性能优化：当处理大量数据时，合并操作可能会非常耗时。我们可以通过多线程、分块读取等方式来优化性能。

4. 错误处理：在读取和写入Shapefile时，可能会遇到各种错误，如文件不存在、格式错误等。我们需要添加适当的错误处理逻辑，以确保程序的健壮性。

测试

现在有两个矢量文件，一个是朝鲜的面矢量，一个是韩国的面矢量，我们对它们进行合并测试。

在arcgis打开它们，如下所示：

在arcgis打开合并后的结果，如下：

结论

通过Python的GDAL/OGR库，我们可以方便地实现多个Shapefile文件的合并操作。在实际应用中，我们需要根据具体需求和数据特点来选择合适的合并策略，并注意处理可能出现的各种问题。希望本文能对大家在使用GDAL/OGR处理Shapefile时提供一些参考和帮助。

代码和测试数据下载地址：

链接：https://pan.baidu.com/s/1MfRI4GRBPs6dAYlG-tAibQ?pwd=rsrs

提取码：rsrs