هوش مصنوعی جغرافیایی

برای کسانی که تازه با اسکریپت نویسی پایتون آشنا شده‌اند، به دنیای جدید خوش آمدید! برنامه نویسی در بسیاری از بخش‌ها به یک جنبه مهم از مهارت متخصصان GIS تبدیل شده است. اکثر مشاغل GIS حداقل به تجربه‌ای در برنامه نویسی نیاز دارند و Python اغلب در بالای لیست قرار دارد. اگر به دنبال شروع مهارت‌های برنامه نویسی GIS خود هستید، این کتاب برای شما مناسب است.
اسکریپت نویسی پایتون به شما این امکان را می‌دهد تا وظایفی را در ArcGIS Pro که با استفاده از رابط منوی معمولی دست و پا گیر هستند، خودکار کنید. برای مثال، در نظر بگیرید که باید 1000 لایه اطلاعاتی با فرمت Shapefile را وارد یک پایگاه داده مکانی کنید. ابزار مناسب را 1000 بار برای تکمیل کار باید اجرا کنید، اما مطمئناً باید روشی دقیق‌تر و قوی‌تر برای انجام آن وجود داشته باشد. در جایی که اسکریپت ‌نویسی پایتون وارد می‌شود و برای انجام این کار فقط به تعداد انگشت شماری کد نیاز دارید. تقریباً در نیمه راه کتاب، اسکریپتی خواهید نوشت که دقیقاً این کار را انجام می‌دهد.
قبل از پرداختن به مطالب این کتاب، کمی مطالعه تاریخ لازم است. در سال 2013، Esri Press، کتاب Python Scripting for ArcGIS منتشر کرد. من این کتاب را نوشتم تا به عنوان مقدمه‌ای آسان برای Python به منظور ایجاد اسکریپت برای ArcGIS Desktop خدمت کند. در آن زمان، ArcGIS Desktop نسخه 10.1 بود و از پایتون نسخه 2 استفاده می‌کرد. کتاب الکترونیکی آن به سرعت در بین دانشجویان و متخصصان محبوب شد، اما چندین سال است که این کتاب به روز نشده است.
ArcGIS Pro در سال 2015 منتشر شد و Python را به عنوان زبان برنامه نویسی ترجیحی در پلت فرم ArcGIS معرفی کرد. ArcGIS Pro از نسخه 3 Python استفاده می‌کند که به طور قابل توجهی با نسخه 2 متفاوت است. با تغییر صنعت از ArcGIS Desktop 10.x به ArcGIS Pro، علاقه به نسخه به روز شده کتاب افزایش یافت. هم تغییرات در ArcGIS و هم تفاوت‌ها در نسخه‌های پایتون یک کتاب کاملاً جدید را ضروری می‌کردند، نه فقط یک ویرایش دوم کتاب موجود با به‌روزرسانی‌های جزئی کد.
کتاب فعلی برای ArcGIS Pro 2.5 نوشته شده است که از Python 3.6.9 استفاده می‌کند. بیشتر کدها در نسخه‌های قبلی ArcGIS Pro کار می‌کنند، به جز آخرین قابلیت‌هایی که اضافه شده‌اند. با اضافه شدن قابلیت‌های جدید به نسخه‌های بعدی ArcGIS Pro، کد موجود در این کتاب به کار خود ادامه خواهد داد. با این حال، بسیاری از کدها در ArcGIS Desktop 10.x کار نمی‌کنند.
این کتاب به گونه‌ای طراحی شده است که قدرت اسکریپت نویسی پایتون را در اختیار کسانی قرار دهد که تجربه نوشتن کد محدودی دارند. کتاب الکترونیکی با اصول اولیه مانند اسکریپت نویسی و نحوه نوشتن و اجرای خطوط ساده کد شروع می‌شود. پس از این، کتاب نحوه نوشتن اسکریپت‌هایی که با داده‌های مکانی در ArcGIS Pro کار می‌کنند را پوشش می‌دهد. یک آشنایی خوب با ArcGIS Pro فرض شده است، از جمله مدیریت داده‌ها، ایجاد خروجی نقشه کشی، و ابزارهای در حال اجرا. همچنین باید با مفاهیم اولیه GIS از جمله سیستم‌های مختصات، فرمت‌های داده، عملیات جدول و روش‌های اولیه تحلیل مکانی آشنا باشید. اگر تجربه‌ای در نوشتن کد در هر زبان برنامه نویسی دارید، مفید خواهد بود اما لازم نیست.
چرا پایتون؟ به چند دلیل. اول، پایتون رایگان و منبع باز است، به این معنی که می‌توان آن را آزادانه توزیع و به اشتراک گذاشت. دوم، این یک زبان برنامه نویسی قدرتمند و همه کاره است اگرچه هنوز یادگیری آن نسبتاً آسان است. سوم، پایتون زبان ترجیحی برای کار با ArcGIS Pro است که به شدت در عملکرد نرم افزار بازتاب می‌یابد.
اگرچه پایتون بخشی از نصب ArcGIS Pro است، اما مهم است که به خاطر داشته با شید که پایتون توسط Esri توسعه داده نشده است. یک انجمن بزرگ و فعال پایتون، پایتون را حفظ کرده و به بهبود آن ادامه می‌دهد. همانطور که در این کتاب اصول پایتون را یاد می‌گیرید، مزیت اضافی این است که می‌توانید به غیر از کار با ArcGIS Pro، کاربردهای دیگری برای پایتون داشته باشید. بسیاری از دوره‌های مقدماتی علوم کامپیوتر از پایتون برای توضیح مفاهیم اساسی در برنامه نویسی کامپیوتر استفاده می‌کنند. این کتاب شما را با برخی از این اصول آشنا می‌کند، اما تاکید بر نوشتن کدی است که به طور خاص برای کار با داده‌های مکانی در ArcGIS Pro طراحی شده است.
هیچ نسخه مخصوص ArcGIS از زبان پایتون وجود ندارد، بنابراین می‌توانید از هر یک از کتاب‌های عمومی پایتون برای شروع یادگیری نحو پایتون استفاده کنید. با این حال، وظایفی که در ArcGIS Pro با آنها کار می‌کنید، مانند مدیریت لایه‌های اطلاعاتی، ایجاد اشیاء هندسه، و اجرای ابزارهای پردازش جغرافیایی، از وظایف عمومی‌تر که به عنوان نمونه در سایر کتاب‌های پایتون استفاده می‌شوند، متفاوت است. عدم وجود محتوای جغرافیایی باعث می‌شود که کاربر با تجربه ArcGIS Pro یک کتاب عمومی پایتون را انتخاب کند و شروع به نوشتن اسکریپت برای ArcGIS Pro کند. دانش آموزان و متخصصان به طور یکسان از این کتاب که پایتون را با تأکید ویژه بر نوشتن اسکریپت برای ArcGIS Pro پوشش می‌دهد، سود زیادی می‌برند.
مخاطبان اصلی این کتاب کاربران با تجربه ArcGIS Pro هستند که می‌خواهند پایتون رایاد بگیرند اما تجربه برنامه نویسی یا اسکریپت نویسی محدودی دارند و یا قبلاً با نوشتن اسکریپت در Python برای ArcGIS Desktop 10.x آشنا هستید، ممکن است بخواهد روی محتوایی تمرکز کند که به طور قابل توجهی نسبت به کتاب Python Scripting برای ArcGIS متفاوت است، از جمله فصل 2 در مورد کار با ویرایشگرهای Python و فصل 11 در مورد برنامه نویسی نقشه. چندین فصل نیز در مقایسه با کتاب قبلی گسترش یافته است، از جمله فصل 4 در اصول پایتون، فصل 8 در دستکاری داده‌های فضایی و جدولی، فصل 9 در مورد کار با هندسه، و فصل 10 در مورد رستری.
این کتاب همچنین برای مقاطع بالاتر کارشناسی و کارشناسی ارشد در GIS در نظر گرفته شده است. بسیاری از دانشکده‌ها و دانشگاه‌ها دوره‌های برنامه نویسی GIS را تدریس می‌کنند که به یکی از مهارت‌های اصلی در مدارک و تخصص‌های GIS تبدیل شده است.
این کتاب شامل 11 فصل می‌باشد. چند فصل اول کتاب راه اندازی یک ویرایشگر پایتون برای کار با ArcGIS Pro و اصول پردازش اطلاعات جغرافیایی در ArcGIS Pro و همچنین مبانی زبان پایتون را پوشش می‌دهد. بسته به سابقه و تجربه خود، ممکن است قبلاً با برخی از این مطالب آشنا باشید. فصل‌های باقی ‌مانده شامل نوشتن اسکریپت‌های پایتون است که با داده‌های مکانی کار می‌کنند. شامل فصول مربوط به اجرای ابزار در پایتون، توصیف داده‌ها، دستکاری و ایجاد داده، کار با داده‌های رستری و اسکریپت نویسی نقشه می‌باشد. تا پایان کتاب، می‌توانید اسکریپت‌های پایتون را برای خودکارسازی وظایف در ArcGIS Pro بنویسید.
اگرچه این کتاب اصول نوشتن اسکریپت‌های پایتون برای کار با ArcGIS Pro را پوشش می‌دهد، مهارت‌های بیشتری برای یادگیری استفاده کامل از مزایای استفاده از پایتون وجود دارد. پس از تکمیل این کتاب، گام منطقی بعدی این است که با کتاب Advanced Python Scripting برای ArcGIS Pro، که توسط Esri Press (2020) نیز منتشر شده است، ادامه دهید. در کتاب موضوعات پیشرفته تری از جمله ایجاد ابزارهای اسکریپت و جعبه ابزار پایتون را پوشش می‌دهد. به اشتراک گذاری ابزار با دیگران، مدیریت بسته‌ها با استفاده از conda. استفاده از کتابخانه‌ها به غیر از ArcPy، انتقال اسکریپت‌ها و ابزارها از ArcGIS Desktop 10.x به ArcGIS Pro و با استفاده از ArcGIS API برای پایتون و نوت بوک Jupyter. این موضوعات به طور منطقی از موضوعات تحت پوشش Python Scripting برای ArcGIS Pro پیروی می‌کنند.
فصول این کتاب با تمرین‌هایی همراه است که مفاهیم مطرح شده در فصل‌ها را تقویت می‌کند. این تمرین‌ها و داده‌ها در گروه آموزش آنلاین ArcGIS، Python Scripting for ArcGIS Pro (Esri Press)، در https://go.esri.com/PythonData قرار دارند. برای اطلاعات کلی کتاب، به https://go.esri.com/PythonPro مراجعه کنید. ابتدا باید هر فصل را بخوانید و سپس تمرین همراه را قبل از رفتن به فصل بعدی کامل کنید. بسته به سبک یادگیری و آشنایی با کدنویسی، می‌توانید برخی از کدهای فصل‌ها را در حین خواندن امتحان کنید، اما همچنین می‌توانید ابتدا کل فصل را بخوانید و سپس شروع کنید به تمرین. شما باید فصل‌ها و تمرین‌ها را به ترتیب کامل کنید زیرا مفاهیم معرفی شده در هر فصل جدید بر اساس مفاهیم قبلی است. برای تکمیل تمرینات، باید ArcGIS Pro 3.02 یا بالاتر را روی رایانه خود نصب کنید.
این کتاب فنون خودکارسازی وظایف در ArcGIS Pro را به شما آموزش می‌دهد. شاید در پایان کتاب به یک پایتون aficionado تبدیل شوید، یا شاید به سادگی بتوانید با استفاده از یکی از اسکریپت‌های کتاب، ساعات کار خود را صرفه جویی کنید. در هر صورت، فراتر از مهارت‌های خاص نوشتن اسکریپت‌های پایتون برای ArcGIS Pro، منطق اولیه نوشتن کد را خواهید آموخت. این است که دانش فراتر از کار خاص در دست مفید خواهد بود. من امیدوارم که این کتاب به ابهام زدایی از "کد نوشتن" برای کسانی که ممکن است کمی ترسیده باشند کمک کند و این نشان می‌دهد که نوشتن کد برای یادگیری دشوار نیست. کدنویسی به عنوان رویکردی برای حل مشکلات نه تنها یک ابزار قدرتمند است بلکه در بسیاری از تلاش‌ها نیز قابل استفاده است. من صمیمانه امیدوارم این کتاب به شما امکان دهد تطبیق پذیری و قدرت کدنویسی پایتون را تجربه کنید.