پایتون در GIS

استفاده از پایتون در GIS طی دو دهه گذشته رو به افزایش نهاده است. از زمان معرفی نسخه 2 از پایتون در سال 2000 تا کنون، پایتون نه تنها در نرم افزارهای تجاری GIS نظیر ArcGIS، بلکه در نرم افزارهای GIS متن باز نظیر QGIS و GRASS مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه پایتون زبانی است که به صورت گسترده توسط کاربران GIS و برنامه نویسان GIS مورد استفاده قرار گرفته است. شرکت های بزرگ نظیر Esri خیلی سریع به سمت استفاده از این زبان در نرم افزارهای تجاری خود حرکت کرده اند تنها به این خاطر که پایتون یک زبان نسبتا ساده است که توسط کاربران زیادی مورد پذیرش قرارگرفته است.

پایتون می تواند هم به عنوان یک زبان اسکریپت نویسی و هم به عنوان یک زبان برنامه نویسی شی گرا مورد استفاده قرار گیرد. ویژگی اسکریپت نویسی آن به کاربران GIS این امکان را می دهد که در نرم افزارهای GIS نظیر ArcGIS یا QGIS به سادگی قابلیت های نرم افزار را با نوشتن یک اسکریپت پایتون، توسعه دهند. همچنین برنامه نویسان می توانند از این زبان برنامه نویسی شی گرا استفاده کنند و یک نرم افزار را از صفر پیاده سازی نمایند.

پایتون فرآیند توسعه را شدیدا ساده کرده است. در حقیقت،مهمترین مزیت زبان برنامه نویسی پایتون، سادگی بیش از حد آن نسبت به سایر زبان های برنامه نویسی است. گرامر یادستورزبان پایتون بسیار شبیه به زبان انسان می باشد. علاوه بر این سادگی، وجود کتابخانه های متنوع و نسبتا قدرتمند، توسعه انواع نرم افزارها نظیر اپلیکیشنهای GISبرای موبایل و وب GIS را به سادگی فراهم کرده است. در حقیقت پایتون این امکان را به برنامه نویسان می دهد تا انواع قابلیت ها و نرم افزارها را با قابلیت هایGIS  تلفیق نمایند و کاربردهای GIS را بر روی بسترها و دستگاه های مختلف امکان پذیر نماید و بدین نحو، استفاده از پایتون در GIS را لذت بخش نماید.

چرا پایتون آینده GIS است؟

امروزه دنیای GIS، زبان پایتون را به عنوان یک زبان نسبتا ساده برای کد نویسی GIS پذیرفته است. زبان پایتون در طول زمان فراگیر شده و کارهایی که با سایر زبان های برنامه نویسی به سختی انجام می شوند را به راحتی در دسترس کاربران قرار می دهد. از مدیریت داده ها گرفته تا استفاده از نقشه ها و داده های مکانی، تحلیل های پیچیده، کارهای مدیریتی و سیستمی و… . در اینجا چند دلیل را می آوریم که چرا پایتون می تواند آینده GIS را رقم بزند.

برنامه نویسی GIS دیگر محدود به زبان خاصی نیست

به یاد دارم سال 1386 که وارد بحث برنامه نویسی GIS شدیم، دست مان در انتخاب انواع زبان های برنامه نویسی برای ساخت یک نرم افزار GIS باز نبود. الان مدت هاست که وقتی مخاطبین سایت GISPlus از ما می پرسنداز چه زبان برنامه نویسی بهتر است استفاده کنیم، به سادگی پاسخ می دهیم هر زبانی که راحت تر هستید. حقیقت این است که زبان های جدید می آیند و ما ناچار به حرکت به سمت آنها هستیم. برنامه نویسی نرم افزار، دیگر از یک تخصص فارغ التحصیلان رشته های علوم کامپیوتر خارج شده و در علوم مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. هرچه زبان های برنامه نویسی، کار را ساده تر کنند، بیشتر مورد استقبال قرار می گیرند. درزبان برنامه نویسی پایتون، اصل سادگی حرف اول را می زند. به نحوی که فعالین حوزه علوم اطلاعات مکانی می توانند به دور از پیچیدگی های کامپیوتر، بروند و از پایتون در GIS استفاده کنند.

پایتون فراتر از یک ابزار اسکریپت نویسی است

یکی از انتقاد هایی که برخی از برنامه نویسان به پایتون وارد می کردند این بود که پایتون به عنوان یک زبان اسکریپت نویسی مناسب است و برای تولید برنامه های بزرگ مناسب نیست. کافی است به پروژه های بزرگی که امروزه با پایتون کار شده اند نگاهی داشته باشیم تا این انتقاد را نقض کنیم. برای مثال DropBox را تصور کنید که با این زبان برنامه نویسی پیاده سازی شده است. اگر می خواهید سایر استفاده کنندگان از زبان پایتون را بشناسید، کافی است فیلم رایگان معرفی زبان برنامه نویسی پایتون را دانلود و مشاهده کنید.

پس زبان پایتون از یک ابزار اسکریپت نویسی فراتر رفته و امکانات خوبی برای برنامه نویسی پایتون در GIS فراهم کرده است.

پایتون قوی تر از آن است که فکر می شود

به لطف کتابخانه های قوی و گسترده که توسط جامعه استفاده کنندگان پایتون توسعه داده شده است، این زبان برای کارهای سیستمی، مدیریت داده هاو تحلیل آن ها و نمایش نتایج به صورت گرافیکی بسیار مناسب است. استفاده از پایتون در GIS نیز به لطفا این کتابخانه ها و نیز سایر کتابخانه های تخصصی که برای برنامه نویسی GIS با پایتون آماده شده اند، بسیار ساده شده است.

حرکت نرم افزارهای GIS به سمت نسل سوم پایتون

نرم افزارهای GIS بزرگ فعلی، به سمت نسخه پایتون 3 کشیده شده اند. در پایتون نسخه 3، تغییرات اساسی رخ داده است به نحوی که کتابخانه هایی که برای نسخه 2 آماده شده اند می بایست برای نسخه 3 نیز آماده شوند. در وهله اول شاید این یک عامل بازدارنده برای حرکت به سمت پایتون باشد اما وقتی می بینیم که شرکت های بزرگ فعال در صنعت GIS (نظیر شرکت Esri) به سمت نسخه سوم پایتون حرکت کرده اند و به استفاده از نسخه سوم پایتون در GIS استقبال نشان داده شده است، خیالمان راحت تر می شود که آینده GIS می تواند با پایتون گره خورده باشد.

گرایش جامعه GIScience به پایتون

همان طور که گفتم چندین کتابخانه قوی برای پایتون ارایه شده که کارهای GIS را راحت می کنند. وقتی این مار خوش خط و خال توانست با سادگی خود به رشته های GIScience رخنه پیدا کند، به مرور، کتابخانه هایی تولید شد که استفاده از پایتون در GIS و برنامه نویسی پایتون در GIS را آسان تر کردند. حتی فریمورک های پایتون که کار برنامه نویسی وب را راحت کرده اند، مجهز به ماژول هایی برای برنامه نویسی GIS تحت وب شدند. فریمورک Django دارای ماژولی به نام GeoDjango می باشد که کار تولید یک وب سایت مجهز به GIS را آسان کرده است. برای آن که بدانید چه کتابخانه هایی برای استفاده از پایتون در GIS وجود دارد، خوب است به لیست زیر نگاهی داشته باشید.

کنفرانس GeoPython

کنفرانس GeoPython، رویدادی است که از سال 2015 توسط موسسه ژئوماتیک دانشگاه هنر و علوم کاربردی شمال غرب سوییس و انجمن PyBasel  به صورت سالانه برگزار می شود.  شکل گرفتن رویداد سالانه GeoPython نشانه عزم جامعه برای استفاده از پایتون در GIS است. چهارمین کنفرانس GeoPython از 24 تا 26 ژوئن 2019 برگزار خواهد شد.

متن باز بودن در خون پایتون است

زبان برنامه نویسی پایتون، متن باز است و برای استفاده از آن هیچ هزینه ای پرداخت نمی شود. تیم هایی که تمایل به پیاده سازی پروژه ها با ابزارهای کاملا متن باز را دارند، می توانند از پایتون به عنوان زبان برنامه نویسی استفاده نمایند. GIS متن باز در سال های اخیر مورد استقبال قرار گرفته است.

سامانه Web GIS با پایتون

همان طور که در آموزش های پیشین در خصوص پایتون گفتیم (مشاهده همه آموزش های پایتون)، فریمورک های متعددی برای تولید اپلیکیشن های تحت وب، برای پایتون آماده شده اند. فریمورک های Django و Flex دو نمونه از این فریمورک ها می باشند. فریمورک Django دارای یک ماژول مکانی به نام GeoDjango است که تولید یک سامانه Web GIS را بسیار راحت کرده است. به لطف این ماژول تولید Web GIS با پایتون واقعا ساده و سریع شده است. استفاده از پایتون در GIS تحت وب نیز ساده است.

شاید هم موبایل GIS با پایتون

پایتون در حال حرکت به سمت دستگاه های موبایل است. در حال حاضر امکان تولید اپلیکیشن های موبایل با استفاده از پایتون میسر می باشد. برای تولید اپلیکیشن های GIS موبایل، هنوز جای کار وجود دارد اما با رشدی که در سال های گذشته روی پایتون اتفاق افتاده، استفاده قوی تر، از پایتون در GIS موبایل نیز دور از انتظار نیست.

ما یک Web GIS ساده را با پایتون ساخته ایم، فیلم آنرا در اینجا ببینید.

اگر می خواهید یاد بگیرید چطور یک وب GIS با پایتون بسازید، محصول ساخت Web GIS با پایتون را مشاهده کنید.