免费的GIS编程教程：学习如何编码

很多人认为学习编程很难， 但事实上，学习编程是未来任何技术工作的基本技能， 在不远的将来， 可能会成为一种基本办公技能， 因此，学习 GIS 编程是很重要的。 本文将带大家学习 GIS 编程教程 - 如何编码， 可以根据自己的需要进行参考。

通过实践学习编码

有时学习编码的最佳方法是远离 GIS， 只专注于编码方面， 往往练习编码的次数越多，就会越熟练。 学习如何编码的最流行的方法之一是直接通过浏览器练习编码， 以下是能够执行此操作的顶级交互式编码平台， 如果您对在线交互式编码平台感兴趣， 可参阅以下内容， 帮助您培养编程技能：

• DataCamp 回顾：通过实践学习编码
• Udacity 回顾: Nanodegree 计划
• Dataquest 回顾: 编码变得简单

1.获得 GIS 编程和 Python 认证

Python 一直是 GIS 中的标准语言， Esri 和开源都倾向于使用它。 如果您是 GIS 编程的新手， 建议您先学习 Python， 它一直非常受大家的欢迎。 通过利用 Python 库， 许多人认为这种 GIS 脚本语言是领先者。

以下是推荐的可以提高 GIS 编程技能的免费课程：

• Python 编程的基础和最佳实践： 学习变量、条件和循环来控制程序的流程， 利用复杂数据结构的力量，如列表、集合、字典和元组。
• 用 Python 编写代码：利用 NumPy、Pandas 和 Matplotlib 等 Python 库来处理数据， 此课程的重点是数据分析和工程。
• 编码词典：此课程揭开了开发中常见的令人生畏的术语和行话的神秘面纱，以及了解程序员每天的工作以及版本控制。

2.GIS 应用程序编程 – C++、.NET、C

除了 Python，GIS 程序员还使用 C++、C# 和 .NET。 C++ 允许在多种环境中工作， 具体来说， C# 和 .NET 语言提供了开发工具以及与基于 Windows 的软件的交互。 以下是 3 个入门课程， 可应用于您的编程之旅， 且所有课程均免费， 可根据需要自行安排学习。

• C++ For Programmers：本 C++ 课程侧重于“如何”而不是“什么”。 它不是教给大家什么是函数， 而是指导如何在 C++ 中创建一个函数。
• Java 中的面向对象编程：利用对象、承接和集合构建交互式 Java 程序。 OOP 将代码维护为对象并通过实例化重用代码， 无论您选择哪种编程语言， 都可以将 OOP 与其结合使用。
• Esri 培训课程和 MOOC： 本课程重点是脚本语言以及如何在 Esri ArcGIS 桌面自动化 GIS 任务。

3.JavaScript – 让网页更具交互性

如果想让网页动态化， JavaScript 会在 Web 浏览器中运行并操纵基于网络的内容的行为。 例如，Esri 的Javascript API 是 Flex 和 Silverlight 的接替者。 以下免费课程提供了很好的 JavaScript 基础，供大家参考：

• JavaScript 简介： JavaScript 入门课程可帮助您构建现代 Web 应用程序， 为任何应用程序、网站或系统奠定基础。
• 面向对象的 JavaScript：了解如何使用 JavaScript 框架中 的面向对象编程功能来构建具有可维护代码的应用程序。 OOP 无需复制和粘贴代码行， 而是帮助将自己的代码块构建为库。

如今，Web 开发已成为热门话题……GIS 行业也不例外， 如今它也越来越倾向于交互式 Web 地图和 ArcGIS Online 等基于云的平台。 如果您正在寻找这种需求量很大的编程语言， 请查看是否可以在 Codecademy 上找到免费课程。

4.SQL 和 UML – 数据库管理

GIS 系统依靠数据库输入、编辑和维护来管理数据。 几乎所有现代数据库系统（DBMS）都使用 SQL（结构化查询语言）。 以下是可以升级 SQL 的免费课程，供大家参考：

• 用于数据分析 的SQL： SQL 查询可帮助管理关系数据库中的数据。 本课程教您如何使用 SQL 来存储、查询和操作数据。
• 关系数据库简介：学习使用数据库作为后端编写代码的必要技能。 此外，它还教授如何使用 Python API 将 Python 代码连接到数据库。
• 数据库系统概念与设计：佐治亚理工学院通过一个主要的现实世界项目教授数据库设计， 例如，数据库使用查询、输入和删除来微调数据。

如果要在 GIS 中工作， 则应熟悉 SQL 并能够执行 SELECT、INSERT、MODIFY 和 DELETE 语句， 同样，关联和进一步的 SQL 知识在该领域受到极大的重视。 给定数据库后， 您应该能够浏览其中的数据模型， UML 图概述了每个数据库的设计结构， 这就是 Microsoft Visio 等设计工具可以简化结构设计过程之处。

5. R Spatial – 统计和数据分析

统计学家和数据挖掘者利用 R 进行开放式统计软件开发和分析。 但您可能不知道的是， GIS 已经通过 R Spatial 采用了这种统计计算、可视化和分析。

同样，最好学习一些与地理信息系统没有严格联系的编程语言/软件包， 建议可在 R 注册这些免费课程：

• 使用 R 进行数据分析：通过 R 利用更正式的统计方法对数据进行可视化分析和调查。
• 统计简介：使用统计数据从数据中提取意义。 本课程将向您介绍在数据中的可视化关系技术， 以及使用数学理解关系的系统技术。
• 使用 R 进行数据可视化：了解适用于 R 的 ggplot2 数据可视化包中的所有内容， 并将此概念应用于基本的条形图、直方图、饼图、散点图、折线图和箱形图。

6.Leaflet 和 OpenLayers – 构建复杂的网络地图

丰富的 Web 地图通常使用开源 JavaScript 库（如 Leaflet.js）， JavaScript 库是别人写的代码， 这往往与 Python 模块的分布方式相同。 例如，JQuery，three.js 和 bootstrap 均是当今使用的 JavaScript 库。 当使用 Leaflet 时， 可以从 JavaScript 库构建自己的 Web 地图。 这就是为什么 JavaScript 在 GIS 中具有如此出色的交互式查看功能的原因。 Leaflet.js 有据可查且易于学习， 利用 JavaScript 几乎可以执行任何操作， 如从空间分析到强大的底图服务器。

• Leaflet for Beginners：使用 LeafletJS 构建基于地图的应用程序， 另外，学习 LeafletJS 的核心概念。
• OpenLayers 3 示例：这个免费资源提供了集群、动画、GeoJSON、热图、WebGL 等的代码示例。

但是，除非应用动态 Web 地图， 否则将无法真正了解如何创建动态 Web 地图， 以及利用更复杂的 Web 地图工程测试您的知识， 例如，制作至少包含 2 个可切换图层的 Web 地图。

7.HTML 和 CSS 标记

HTML 是一种标记语言， 它为网页提供结构，如标题、表格和列表等。 虽然 CSS 使用布局设计网页样式， 但它也提供颜色、字体和大小等功能， 此外，Dojo 工具包还提供了语言实用程序和 UI 组件。

• HTML 和 CSS 简介：本课程将教授给大家 HTML 和 CSS 的基础知识， 以及 HTML、CSS 和 JavaScript 协同工作以创建动态 Web 内容。 如果您已经在使用 JavaScript， 则会发现 HTML、CSS、JavaScript、XML、JQuery 和 AJAX 在 Web 开发中存在价值的原因。 随着 GIS 技术向云端的转移， Web 开发可能只是一个更好的职业选择。

GitHub 和 CodeAcademy 编码社区

GitHub 就像是开发者的 Facebook， 它是一个开放的社区， 能够帮助开发人员了解其同行正在做什么。 GitHub 开发人员可以按版本检查项目的整个历史记录， 还可以研究项目的代码并自行修改。

• 如何使用 Git 和 GitHub： 在项目的整个生命周期内使用版本控制， 并通过 GitHub 进行优化协作。
• CodeAcademy：免费学习编码。 CodeAcademy 为所有级别学员提供交互式动手学习， 并在每一步提供技术指导。

接下来就可以挑战自己了， 通过以上提及的 GIS 编程技能将所学的知识付诸实践， 例如，可以从简单创建个人 Web 地图项目开始， 获取纬度和经度坐标， 并使用 Leaflet、ESRI API 或 D3 将其放在网络地图上。

如果想学习 Python， 可以通过构建自己的工具箱来管理和处理。 例如，将 Excel 文件导入 ArcGIS 并使用 Python 脚本对该 shapefile 运行分析。 使用 Python 的最大优势是可以自动化工作流程并重复冗余任务。 同样，如果您处于求职中， 简历中添加您对 Python 编程的应用知识可以提升您的经验值， 录取通过率会更大。