fiona是一个基于gdal的python库，专用于读写矢量地理空间数据。①它支持shapefile、geojson、gpkg等格式，适合精细控制数据结构与流程的场景；②安装推荐使用conda或pip，优先conda以避免依赖问题；③读取数据通过fiona.open()函数实现，可访问feature的geometry与properties；④写入数据需定义schema，包括几何类型与属性字段，并指定driver与crs；⑤注意事项包括手动处理投影转换、检查输出路径、字段名限制、多图层处理及输出文件完整性。
处理GIS数据时，Python提供了很多强大的工具，其中Fiona是一个非常实用的库，专门用于读写矢量地理空间数据格式（如Shapefile）。它简单易用，适合做基础的数据提取、转换和保存工作。
什么是Fiona？
Fiona是基于GDAL的一个Python接口，专注于矢量数据操作。它不像Geopandas那样功能全面，但更轻量，也更适合需要精细控制数据结构和流程的场景。
它支持常见的矢量格式，比如：
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- Shapefile
- GeoJSON
- GPKG（GeoPackage）
- KML 等等
如果你只是想快速读取或写入地理数据，而不是进行复杂的分析，Fiona是个不错的选择。
如何安装Fiona？
安装Fiona最推荐的方式是使用conda或者pip。
如果你使用的是Anaconda环境，可以这样安装：
conda install -c conda-forge fiona
如果是纯pip环境，也可以尝试：
pip install fiona
注意：Fiona依赖一些C库，所以在某些系统上安装可能会遇到问题，尤其是Windows以外的平台。建议优先使用conda来管理环境。
如何读取矢量数据？
Fiona的核心操作围绕着fiona.open()函数展开。你可以把它理解为打开一个矢量文件的“门”，然后通过这个门去访问里面的内容。
下面是一个读取Shapefile的例子：
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import fiona
with fiona.open("your_file.shp", "r") as source:
for feature in source:
print(feature)上面这段代码会打印出每一个“feature”对象，也就是Shapefile中的一条记录。每个feature通常包含两个主要部分：
-
properties：属性字段，类似数据库表中的列 -
geometry：几何信息，比如点、线、面及其坐标
如果你想查看整个文件的元信息，比如坐标系、图层类型、字段定义等，可以通过source.meta获取。
如何写入新的矢量数据？
Fiona不仅可以读取数据，还可以创建新的矢量文件。关键在于构造一个schema（模式），告诉Fiona你希望输出的数据结构是什么样的。
例如，我们要创建一个包含点要素的GeoJSON文件：
import fiona
from fiona.crs import from_epsg
schema = {
'geometry': 'Point',
'properties': {
'id': 'int',
'name': 'str'
}
}
with fiona.open(
'output.geojson',
'w',
driver='GeoJSON',
crs=from_epsg(4326),
schema=schema
) as sink:
point = {
'type': 'Feature',
'geometry': {
'type': 'Point',
'coordinates': (100.0, 0.5)
},
'properties': {
'id': 1,
'name': 'Sample Point'
}
}
sink.write(point)这里有几个关键点需要注意：
-
driver决定了输出格式，比如GeoJSON、ESRI Shapefile等 -
crs设置坐标参考系统，通常用EPSG代码表示 -
schema必须准确描述你要写入的几何类型和属性字段
如果不匹配schema，写入会失败，所以务必确保数据结构一致。
常见问题与注意事项
在使用Fiona时，有几点容易忽略但很重要：
- Fiona不自动处理投影转换，你需要自己处理不同坐标系之间的转换（可以用pyproj）
- 写入文件前最好检查一下目标路径是否存在，避免因目录不存在而报错
- 不同格式对字段名长度和字符有限制，特别是Shapefile最多只能支持10个字符的字段名
- Fiona默认只读取第一个图层，如果一个文件包含多个图层，需要用layer参数指定
另外，Fiona不会自动压缩或优化输出文件。如果你导出的是Shapefile，你会发现它生成多个扩展名不同的文件（.shp、.shx、.dbf等），这些都要一起保留才能保证完整性。
基本上就这些内容了。Fiona虽然功能不算丰富，但在处理标准矢量数据方面足够灵活，也足够稳定。如果你不需要复杂的空间分析功能，用它来读写数据是非常合适的。
