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15_Performing Table Joins QGIS3

原文链接: https://www.qgistutorials.com/en/docs/3/performing_table_joins.html

执行表连接 (QGIS3)

并非所有你想使用的数据集都采用空间格式，数据常常以 CSV、TSV 或电子表格等表格数据的形式出现。你需要将其与现有的空间数据关联起来，以用于分析。此操作称为表连接，可通过处理算法工具箱中的 按字段值连接属性 工具完成。

任务概述

我们将使用加利福尼亚州的普查区边界 Shapefile 和美国人口普查局的人口数据表，来创建加利福尼亚州的人口密度图。

你将学到的其他技能

  • 在 QGIS 中加载不包含任何几何信息的 CSV 文件。
  • 消除 CSV 文件中的额外表头行。
  • 向图层添加新列。
  • 使用透明描边样式化图层。

获取数据

我们想为美国加利福尼亚州准备一份人口密度图。我们首先需要获取该州每个普查区的人口数量表。

下载人口普查表

  1. 访问 美国人口普查局，点击查看表格。

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  1. 点击左上角的过滤器图标。

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  1. 首先过滤出加利福尼亚州。点击 "Geography"。

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  1. 点击 "Tract"，它可以提供普查区信息。

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  1. 选择 "California"。

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  1. 勾选 "All Census Tracts within California"。这允许我们将所有信息作为一个文件下载，而不是为每个普查区单独下载。现在我们已经设置了地理范围，点击 "Topics"。

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  1. 在 "Select Topics" 下，选择 "Population and People"。

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  1. 勾选 "Population and People"。现在我们已经选择了所有必要的过滤器。关闭过滤器窗口。

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  1. 在 "Download tables" 窗格中向下滚动，找到 "S0101 | AGE AND SEX"。

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  1. 这将打开数据的详细视图。我们只关心人口，因此取消选择 "Margin of Error"，以便只获取必要的信息并节省文件存储空间。

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  1. 点击 "Download" 按钮。

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  1. 所选数据提供多年版本，并使用不同的估算技术。建议使用 "ACS 5-Year Estimate Subject Tables"，因为多年估算提高了数据的可靠性。它也没有数据缺口，包含所有普查区的信息。选择年份 2019，然后点击 "Download"。这将下载一个 zip 文件。下载完成后，在本地磁盘解压。

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下载普查区边界

为了根据人口普查表创建地图，我们还需要代表加利福尼亚州每个普查区的边界。

  1. 访问 TIGER Line Shapefiles，点击 "Web Interface"。

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  1. 在 "Select year" 下选择 2019，在 "Select a layer type" 下输入 Census Tracts，然后点击 "Submit"。

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  1. 在 "Select a State" 下选择 California，然后点击 "Download"。这将下载一个包含矢量文件的 zip 文件。

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为方便起见，您也可以直接从以下链接下载两个数据集的副本：

tl_2019_06_tract.zip

ACST5Y2019_S0101.zip

数据来源 [TIGER] [USCENSUS]

操作步骤

  1. 在 QGIS 浏览器中找到 tl_2019_06_tract.zip 文件并展开它。选择 tl_2019_06_tract.shp 文件并将其拖到画布上。

../../_images/018.png

  1. "选择转换" 对话框会提示从 EPSG:4269 转换到 EPSG:4326。此对话框提供了在这两个投影之间转换坐标的几种转换方法。保持默认选择并点击 "OK"。

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  1. 你会看到图层 tl_2019_06_tract 已加载到 "Layers" 面板中。此图层包含加利福尼亚州的普查区边界。右键点击 tl_2019_06_tract 图层并选择 "打开属性表"。

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  1. 检查图层的属性。要将一个表与此图层连接，我们需要每个要素的、唯一的且共有的属性。在本例中，有 8057 个单独的普查区记录，每个都有 GEOID 字段。此列可以将此图层与任何其他包含相同 ID 的图层或表连接起来。

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  1. 要加载表格数据，点击 "打开数据源管理器"。

../../_images/058.png

  1. 在 "数据源管理器" 对话框中，选择 "分隔文本文件"。然后，在右侧，点击 "文件名" 旁边的 ...，浏览到包含加利福尼亚州人口数据的解压缩 CSV 文件的文件夹。

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  1. 现在，在 "样本数据" 下，我们甚至可以在将其加载为图层之前检查数据。数据显示该数据表包含 2 个表头行。

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  1. 要消除额外的表头行，在 "记录和字段选项" 下，将 "要丢弃的表头行数" 设置为 1。现在该表将包含正确的列标题。由于此图层仅包含表格数据，在 "几何图形定义" 下选择 无几何图形（仅属性表）。点击 "添加" 将其添加为图层，然后点击 "关闭" 关闭此对话框。

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  1. CSV 文件现在将作为表格导入 QGIS，并在 "Layers" 面板中显示为 ACST5Y2019.S0101。现在右键点击该图层并选择 "打开属性表"。

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  1. ID 列包含每条记录的唯一 ID，可用于将此表与 tl_2019_06_tract 图层连接。如果将 ID 的值与 tl_2019_06_tract 的 GEOID 列进行比较，你会注意到它带有前缀 1400000US。要成功合并这两个表，值必须完全匹配。让我们去掉这个前缀，并添加一个包含最后 11 个字符的新列，这 11 个字符包含了完全匹配的值。

../../_images/1033.png

  1. 要创建一个包含最后 11 位数字的新列，通过菜单 "Processing" → "Toolbox" 打开处理工具箱，搜索并找到 "矢量表" → "字段计算器" 算法。

../../_images/1139.png

  1. 在 "字段计算器" 对话框中，选择 ACST5Y2019.S0101 作为 "输入图层"，在 "字段名称" 中输入 geoid，并在 "结果字段类型" 中选择 字符串。现在在表达式中搜索 substr。我们可以使用此函数从 id 字段中提取所需部分。

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  1. 输入以下表达式。我们使用 substr 函数并从位置 -11 开始提取值（负值表示从末尾开始计数）。最终结果可以在 "预览" 部分查看。点击 "运行"。

bash substr("id", -11)

../../_images/1332.png

  1. 现在一个新的图层 Calculated 将加载到画布中，让我们检查其属性表。将会出现一个新列 geoid，其值可以与普查区数据匹配。

../../_images/1430.png

  1. 要创建表连接，通过菜单 "Processing" → "Toolbox" 打开处理工具箱，搜索并找到 "矢量通用" → "按字段值连接属性" 算法。

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  1. 在 "按字段值连接属性" 对话框中，选择 tl_2019_06_tract 作为 "输入图层"，选择 GEOID 作为 "表格字段"。选择 Calculated 作为 "输入图层 2"，选择 geoid 作为 "表格字段 2"。在 "要复制的图层2字段" 下，点击 ...。

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  1. 勾选 Geographic Area Name、Estimate!!Total!!Total population 和 geoid。点击 "OK"。

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  1. 勾选 "丢弃无法连接的记录"。这将消除人口表中任何多余的记录。点击 "已连接图层" 下的 ... 按钮来选择输出文件位置，并选择 保存到文件...。

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  1. 将输出 GeoPackage 命名为 california_total_population.gpkg。点击 "运行"。

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  1. 处理完成后，验证算法是否成功（如果所有 8057 个要素都已连接）。点击 "关闭"。

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  1. 你会看到一个新图层 california_total_population 加载到 "Layers" 面板中。此时，CSV 文件的字段已连接到普查区图层。现在我们的人口数据已加入普查区图层，我们可以对其进行样式化，以创建人口密度分布的可视化图。点击 "打开图层样式化面板" 按钮。

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  1. 在 "图层样式化" 面板中，从下拉菜单中选择 分级渲染。由于我们想要创建人口密度图，我们希望根据人口密度为每个普查区要素分配不同的颜色。人口数据在 Estimate!!Total!!Total population 字段中，面积数据在 ALAND 字段中。点击 "表达式" 按钮，计算每个普查区人口占总人口的百分比。

注意

在创建此类专题（分区着色）地图时，对要映射的值进行归一化非常重要。直接映射每个多边形的总数是不正确的。必须通过除以面积来对值进行归一化。如果要显示总数（如犯罪数量），可以将其除以总人口进行归一化，从而映射犯罪率而不是犯罪数量。了解更多

../../_images/2218.png

  1. 输入以下表达式来计算人口密度。要素的面积以平方公里为单位。我们将其乘以 1000000 转换为平方米，然后使用公式人口/面积计算人口密度。预览结果并点击 "OK"。

bash 1000000 * ("Estimate!!Total!!Total population"/"ALAND")

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  1. 在 "图层样式化" 面板中，点击 "分类" 并将分类数量设置为 10。

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  1. 点击色带选择器，选择色带 RdYlGn。

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  1. 更高的密度更值得关注，让我们将绿色分配给较低密度区域，红色分配给高密度区域。点击色带选择器，选择 "反转色带"。

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  1. 现在我们有了一个关于加利福尼亚州人口密度的、看起来非常棒的信息可视化图。为了让它更好，让我们将每个普查区的边界设为透明。点击 "符号" 选项卡。

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  1. 点击 "描边颜色"，选择 透明描边。

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  1. 可以调整分级区间，点击 "数值" 会弹出一个对话框，用于输入上下边界值。

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  1. 一旦您满意了，请关闭图层样式化面板。我们现在拥有了一幅美观的、关于加利福尼亚州人口密度的信息可视化地图。

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