Bài 13: Đọc và ghi dữ liệu vector (Fiona)

# Import các thư viện cần thiết
import fiona
from fiona.crs import from_epsg
from shapely.geometry import Point, mapping, shape
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')

print(f"📦 Fiona version: {fiona.__version__}")

# Kiểm tra các driver có sẵn trong Fiona
supported_drivers = fiona.supported_drivers
print(f"Có {len(supported_drivers)} driver được hỗ trợ trong Fiona.")

📦 Fiona version: 1.10.1
Có 20 driver được hỗ trợ trong Fiona.

# Tạo dữ liệu mẫu về các tỉnh/thành phố Việt Nam. Dữ liệu này mang tính minh họa và nên kiểm tra lại trước khi sử dụng cho mục đích chính thức.
vietnam_cities_data = [
    {
        'name': 'Hà Nội',
        'type': 'Thành phố trực thuộc TW',
        'population': 8435700,
        'area_km2': 3358.59,
        'region': 'Miền Bắc',
        'coordinates': (21.0285, 105.8542),
    },
    {
        'name': 'TP. Hồ Chí Minh', 
        'type': 'Thành phố trực thuộc TW',
        'population': 9077158,
        'area_km2': 2061.45,
        'region': 'Miền Nam', 
        'coordinates': (10.8231, 106.6297),
    },
    {
        'name': 'Đà Nẵng',
        'type': 'Thành phố trực thuộc TW',
        'population': 1230000,
        'area_km2': 1285.53,
        'region': 'Miền Trung',
        'coordinates': (16.0471, 108.2068),
    },
    {
        'name': 'Cần Thơ',
        'type': 'Thành phố trực thuộc TW',
        'population': 1235171,
        'area_km2': 1408.93,
        'region': 'Miền Nam',
        'coordinates': (10.0452, 105.7469),
    },
    {
        'name': 'Hải Phòng',
        'type': 'Thành phố trực thuộc TW',
        'population': 2028514,
        'area_km2': 1561.47,
        'region': 'Miền Bắc',
        'coordinates': (20.8449, 106.6881),
    },
    {
        'name': 'An Giang',
        'type': 'Tỉnh',
        'population': 1908900,
        'area_km2': 3536.67,
        'region': 'Miền Nam',
        'coordinates': (10.5111, 105.1268),
    }
]

# 1. Tạo GeoJSON file
geojson_file = r"G:\My Drive\python\geocourse\data\vector\vietnam_cities.geojson"

# Schema cho GeoJSON
schema = {
    'geometry': 'Point',
    'properties': {
        'name': 'str:50',
        'type': 'str:30', 
        'population': 'int',
        'area_km2': 'float',
        'region': 'str:20',
        'density': 'float'
    }
}

# CRS cho Việt Nam (WGS84)
crs = from_epsg(4326)

# Tạo GeoJSON file, bạn có thể thay đổi sang shapefile hoặc các định dạng khác bằng cách thay đổi driver
with fiona.open(geojson_file, 'w', driver='GeoJSON', schema=schema, crs=crs) as output:
    for city_data in vietnam_cities_data:
        # Tạo Point geometry
        point = Point(city_data['coordinates'][::-1])  # lon, lat
        
        # Tính mật độ dân số
        density = city_data['population'] / city_data['area_km2']
        
        # Tạo feature
        feature = {
            'geometry': mapping(point), # Chuyển đổi Point thành GeoJSON geometry
            'properties': {
                'name': city_data['name'],
                'type': city_data['type'],
                'population': city_data['population'],
                'area_km2': city_data['area_km2'],
                'region': city_data['region'],
                'density': round(density, 2)
            }
        }
        
        output.write(feature)

# Đọc file GeoJSON
with fiona.open(geojson_file, 'r') as src:
    print(f"📄 Tên file: {src.name}")
    print(f"🔧 Driver: {src.driver}")
    print(f"🗺️ CRS: {src.crs}")
    print(f"📊 Số lượng features: {len(src)}")
    print(f"📏 Bounds: {src.bounds}")
    
    # Schema (cấu trúc dữ liệu)
    print(f"\n📋 SCHEMA:")
    print(f"  Geometry type: {src.schema['geometry']}")
    print(f"  Properties:")
    for prop, dtype in src.schema['properties'].items():
        print(f"    {prop}: {dtype}")
    
    print(f"\n🔍 MẪU DỮ LIỆU (1 FEATURE ĐẦU):")
    for i, feature in enumerate(src):
        if i < 1:
            props = feature['properties']
            geom = feature['geometry']
            coords = geom['coordinates']
            print(f"\n  Feature {i+1}:")
            print(f"    Tên: {props['name']}")
            print(f"    Loại: {props['type']}")
            print(f"    Dân số: {props['population']:,}")
            print(f"    Tọa độ: ({coords[1]:.4f}, {coords[0]:.4f})")
            print(f"    Mật độ: {props['density']} người/km²")
        else:
            break

# Tìm các thành phố có dân số > 5 triệu
large_cities = []
with fiona.open(geojson_file, 'r') as src:
    for feature in src:
        props = feature['properties']
        if props['population'] > 5000000:
            large_cities.append(props['name'])
            print(f"   🏙️  {props['name']}: {props['population']:,} người")

print(f"   → Tìm thấy {len(large_cities)} thành phố lớn")

outfile = r"G:\My Drive\python\geocourse\data\vector\vietnam_cities.shp"
with fiona.open(geojson_file, 'r') as src:
    # Đọc tất cả features vào bộ nhớ
    features = list(src)
    # Viết ra shapefile mới
    with fiona.open(outfile, 'w', driver='ESRI Shapefile', schema=src.schema, crs=src.crs) as dst:
        for feature in features:
            dst.write(feature)