GIS中最常用的编程语言
以下是GIS 领域最流行的编程语言和技术的列表,按开发人员中最受欢迎程度排序。
1. Python
Python 已成为 GitHub 上使用率最高的语言,在领先十年后超越 JavaScript。这是自 2019 年以来我们看到的两大语言首次出现大规模转变,也体现了 Python 的崛起,而 Python 近年来伴随着生成式 AI 的兴起。
Python 是一种高级的、面向对象的脚本语言(更贴近用户而非机器)。它使我们能够自动化地理处理任务,从而节省大量时间并提高结果的准确性。
它以易用性而著称,且不牺牲稳定性。它对主流桌面 GIS 软件——ArcGIS(使用ArpPy)和 QGIS(使用PyQGIS)来说,是一个巨大的成功。
随着时间的推移,它变得无处不在,为管理数据、创建地图、执行分析、管理系统和开发 Web GIS 提供解决方案。
Python 的受欢迎程度稳步增长,越来越多的 GIS 用户正在学习它并利用它的优势。
2018 年底,Python 相关问题首次超过 JavaScript。
Python 也是现代地理空间分析的基础,拥有GeoPandas、Rasterio、Shapely、Folium或PyProj等库,此外还与机器学习和深度学习相结合。
适用于: GIS 分析师、工具开发人员、自动化、AI 和 Web GIS。
2. JavaScript / TypeScript – Web GIS 语言
JavaScript (JS) 是 GIS 领域最流行、应用最广泛的语言之一。为什么?因为它是 Web 语言,因此也是用于开发Web 地图应用程序的语言。
创建 Web 地图应用程序所需的语言是HTML、CSS 和 JavaScript;这三种语言相辅相成。因此,学习它们是必须的。
我们可以说 JavaScript 和 Web 地图之间的关系类似于 Python 和桌面 GIS 之间的关系。
最流行的库是用 JavaScript 编写的:
·Leaflet、MapLibre GL JS、OpenLayers。
·适用于 JavaScript 的 ArcGIS API。
·Deck.gl,CesiumJS。
它的“类型兄弟” TypeScript已成为 GIS 网络开发的现代标准。
它提供了更强大、更可预测的代码,并且在 GitHub 上的贡献数量已经超过了 Java。
理想用途:开发 Web 查看器、云 GIS 和交互式 Web 应用程序。
3. SQL(PostgreSQL + PostGIS)——关系GIS的基础
SQL 用作数据库访问和控制语言,是许多 GIS 操作的核心。
关系数据库管理 (RDBMS) 的知识至关重要,因此掌握 SQL(结构化查询语言)是必须的。
最强大、最先进的开源数据库是PostgreSQL,而PostGIS是其空间组件。
SQL 是一种稳定且耐用的语言。它的成功源于其声明式而非过程式的特点:你只需要指定想要发生什么,而不是如何去做。
此外,它简单、合乎逻辑,并且它的许多构造对您来说都很熟悉,因为大多数 GIS 查询都使用 SQL 语句。
理想的用途:空间数据库管理和分析、GIS 后端、与 QGIS、GeoServer 或 Python 集成。
4. Java 和 Kotlin – 开源和移动 GIS 的核心
Java历来是开源 GIS 开发的核心语言。
许多旗舰项目都是用 Java 编写的:GeoServer、MapStore、GeoTools、JTS或deegree。
尽管它的受欢迎程度已经下降,但它在企业环境和 GIS 服务器中仍然高度相关。
而Kotlin则是Android的官方语言,并已在移动开发领域逐步取代 Java。
它是开发使用Mapbox、ArcGIS Runtime或MapLibre SDK 的移动 GIS 应用程序的关键。
理想用途:开源 GIS 开发和 Android 移动应用程序。
5. C / C++——GIS软件的基础
C和C++是大多数GIS工具所基于的语言。
它们的性能和低级控制使得它们在关键库中不可替代,例如:
·GDAL/OGR
·项目
·QGIS核心
·草地地理信息系统
虽然它们不是初学者的最佳选择,但了解它们的作用有助于理解许多 GIS 程序的架构。
理想的用途:开发地理空间库和高性能软件。
6. R——空间分析和地理统计。
R 是一个用于执行 统计分析的免费软件环境和编程语言。它广泛应用于研究领域,并随着数据科学的兴起而显著发展。
近年来,数据科学技术呈现出特别快速的增长。
它提供了大量用于数据处理、操作、可视化和发布的库。
R 与 GIS 集成,对于分析大型数据集(数据挖掘)特别有用。
7. Go (Golang) ——高性能地理空间服务器和后端
Go语言由 Google 开发,因其速度、并发性和效率而在 GIS 领域逐渐普及。
它用于矢量瓦片服务器、REST API和地理空间微服务的开发。
特色项目:
·Tegola(矢量图块服务器)。
·TileServer GL。
·Go-spatial和orb库。
适用于:地理空间后端、地图服务器和云 GIS 应用程序。
8. Rust – 新的安全高效的 GIS 库
Rust是一门注重安全性和性能的现代语言。
它的社区正在快速发展,GeoRust生态系统已经提供了以下库:
·geo、geojson、proj、gdal(Rust 中的绑定)
Rust 在构建高效、安全的 GIS 工具方面尤其有前景,在许多情况下可以取代 C++。
理想用途:开发高性能 GIS 库和科学项目。
9. Julia – 研究中的空间建模和分析
Julia是一种专为科学计算而设计的高性能语言。
由于其速度快、语法简单,它在学术和研究环境中越来越受欢迎。
它拥有GeoData.jl、ArchGDAL.jl、Shapefile.jl等地理空间库,
虽然在 GIS 领域的专业应用还有限,但潜力巨大。
适用于:地理空间研究、建模和模拟。
10. C# 和 PHP
C#仍然用于开发基于 .NET 的 ArcGIS Desktop 和 ArcGIS Pro 插件。然而,其在该环境之外的使用正在减少。
PHP(超文本预处理器)是一种非常流行的用于 Web 开发的开源语言,尤其适用于创建交互式网站,但它显然正在衰落。
过时的语言
在结束这篇文章之前,我们不能不提及那些“在战斗中牺牲的人”。
学习Avenue的过程很棒,但看到它消失真的很难过。如果你也用AML开发过宏,那你也已经老了!VBA也已经过时了。
Flex (来自 Adobe)是创建 RIA(富互联网应用程序)最简单的方法之一。
微软的Silverlight支持为 Web 和桌面客户端开发交互式应用程序。
Avenue和AML这两种技术在当前的 GIS 生态系统中已不再使用。