介紹
您在本課程中創建的地圖以二維方式描繪了地球表面。但是，正如您所知，世界實際上是三維地球。因此，我們必須使用一種稱為地圖投影的方法將其渲染為平坦表面。
地圖投影不能100％准確。每個投影都會以某種方式扭曲地球表面，同時保留一些有用的屬性。例如，
-
等面積投影（例如“蘭伯特圓柱等分面積”或“非洲阿爾伯斯等分圓錐”）可保留面積。例如，如果您想計算一個國家或城市的面積，這是一個不錯的選擇。
-
等距投影（例如“方位角等距投影”）保留距離。這將是計算飛行距離的好選擇。
我們使用坐標參考系統（CRS）來顯示投影點如何對應於地球上的真實位置。在本教程中，您將了解有關坐標參考系統的更多信息，以及如何在GeoPandas中使用它們。
import geopandas as gpd
import pandas as pd
設置CRS
當我們從shapefile創建GeoDataFrame時，已經為我們導入了CRS。
# Load a GeoDataFrame containing regions in Ghana
regions = gpd.read_file("../input/geospatial-learn-course-data/ghana/ghana/Regions/Map_of_Regions_in_Ghana.shp")
print(regions.crs)
{'init': 'epsg:32630'}
您如何解釋？
坐標參考系統由歐洲石油測量集團（EPSG）代碼參考。
此GeoDataFrame使用EPSG 32630，通常更稱為“墨卡托”投影。 該投影保留了角度（使其對於海上航行很有用）並且使區域略微變形。
但是，從CSV文件創建GeoDataFrame時，必須設置CRS。 EPSG 4326對應於緯度和經度的坐標。
# Create a DataFrame with health facilities in Ghana
facilities_df = pd.read_csv("../input/geospatial-learn-course-data/ghana/ghana/health_facilities.csv")
# Convert the DataFrame to a GeoDataFrame
facilities = gpd.GeoDataFrame(facilities_df, geometry=gpd.points_from_xy(facilities_df.Longitude, facilities_df.Latitude))
# Set the coordinate reference system (CRS) to EPSG 4326
facilities.crs = {'init': 'epsg:4326'}
# View the first five rows of the GeoDataFrame
facilities.head()
在上面的代碼單元中，要從CSV文件創建GeoDataFrame，我們需要同時使用Pandas和GeoPandas：
- 我們首先創建一個DataFrame，其中包含具有經度和緯度坐標的列。
- 要將其轉換為GeoDataFrame，我們使用gpd.GeoDataFrame（）。
- gpd.points_from_xy（）函數從緯度和經度列創建Point對象。
重新投影
重新投影是指更改CRS的過程。 這是在GeoPandas中使用to_crs（）方法完成的。
繪制多個GeoDataFrame時，重要的是它們都使用相同的CRS。 在下面的代碼單元中，我們在繪制之前更改設施GeoDataFrame的CRS以匹配區域的CRS。
# Create a map
ax = regions.plot(figsize=(8,8), color='whitesmoke', linestyle=':', edgecolor='black')
facilities.to_crs(epsg=32630).plot(markersize=1, ax=ax)
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x7faa424e6748>
to_crs（）方法僅修改“ geometry”列：所有其他列均保持不變。
# The "Latitude" and "Longitude" columns are unchanged
facilities.to_crs(epsg=32630).head()
如果在GeoPandas中沒有EPSG代碼，我們可以使用CRS的“ proj4字符串”來更改CRS。 例如，要轉換為緯度/經度坐標的proj4字符串如下：
+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs
# Change the CRS to EPSG 4326
regions.to_crs("+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs").head()
幾何對象的屬性
正如您在第一個教程中所了解的那樣，對於任意的GeoDataFrame，“ geometry”列中的類型取決於我們要顯示的內容：例如，我們可以使用：
- 震中點
- 街道的LineString，或
- 顯示國家邊界的多邊形。
三種類型的幾何對象均具有內置屬性，可用於快速分析數據集。 例如，您可以分別從x和y屬性獲得Point的x和y坐標。
# Get the x-coordinate of each point
facilities.geometry.x.head()
out:
0 -1.96317
1 -1.58592
2 -1.34982
3 -1.61098
4 -1.61098
dtype: float64
並且，您可以從length屬性中獲取LineString的長度。
或者，您可以從area屬性獲得多邊形的面積。
# Calculate the area (in square meters) of each polygon in the GeoDataFrame
regions.loc[:, "AREA"] = regions.geometry.area / 10**6
print("Area of Ghana: {} square kilometers".format(regions.AREA.sum()))
print("CRS:", regions.crs)
regions.head()
out:
Area of Ghana: 239584.5760055668 square kilometers
CRS: {'init': 'epsg:32630'}
在上面的代碼單元中，由於區域GeoDataFrame的CRS設置為EPSG 32630（“墨卡托”投影），因此與使用等面積投影（如“非洲阿爾伯斯等距圓錐形”）相比，面積計算的准確性稍差 ”。
但是，這加納的面積約為239585平方公里，與正確答案相差不遠。