Начало работы#

Коротко о том, как начать работать с Python для анализа пространственных данных - об одном их множества возможных вариантов: какой редактор кода использовать, как создать виртуальную среду и настроить хранение документов.

Если вы чем-то уже пользуетесь (например, запускаете Jupyter Notebook через Anakonda), этот раздел можно смело пропустить. Но наши читатели пишут, что он в любом случае может оказаться полезным;)

Jupyer Notebook#

Jupyter Notebook - это интерактивная среда для создания и обмена документами, содержащими код, текст, изображения и другие элементы. Он позволяет создавать и выполнять код в отдельных ячейках, что делает процесс исследования данных более интерактивным и удобным. Jupyter Notebook поддерживает множество языков программирования, включая Python, R, Julia и другие.

Редакторы кода#

В рамках нашего курс мы будем работать с Visual Studio Code (VS Code). Это легкий и мощный текстовый редактор, разработанный компанией Microsoft. Он предназначен для работы с широким спектром языков программирования: JavaScript, Python, HTML/CSS, Java, C++.

Я люблю VS Code за его универсальность, за большое количество расширений, два из которых нам точно пригодятся!

Ниже вы найдете две инструкции по работе с Jupyter Notebook:

  1. в Visual Studio Code (VS Code);

  2. в Google Colab

Несмотря на то, что мы будем работать в VS Code, вы можете выбрать любой из известных вам вариантов

I.Jupyter Notebook в Visual Studio Code (VS Code)#

1. Установка необходимых инструментов#

1.1. Установите VS Code#

  1. Скачайте с официального сайта: https://code.visualstudio.com.

  2. Запустите установщик и следуйте инструкциям.

1.2. Установите Python#

Скорее всего он у вас уже установлен, но если нет:

  1. Скачайте Python (версия 3.8+): https://www.python.org/downloads.

  2. В установщике отметьте галочку Add Python to PATH.

1.3. Установите расширение Jupyter в VS Code#

  1. Откройте VS Code.

  2. Перейдите во вкладку Расширения (Ctrl+Shift+X).

  3. Найдите “Jupyter” (разработчик: Microsoft) и установите.

2. Настройка рабочей директории и создание нового блокнота#

Чтобы структурировать работу в рамках нашего курса, я рекомендую настроить одну директорию для выполнения всех проектов и упражнений.

2.1 Создайте пустую папку в любом месте на вашем компьютере.

2.2 Откройте ее в VS Code (File → Open Folder или перетащите папку в окно VS Code).

2.3 В окне Explorer кликните правой кнопкой мыши → New File → Введите название с расширением .ipynb.

2.4 Откройте созданный файл.

3. Виртуальные окружения#

Чтобы изолировать зависимости, я рекомендую также настроить виртуальное окружение, куда будут устанавливаться все библиотеки. Для этого:

  1. Откройте окно терминала (Terminal → New Terminal).

  2. Выполните следующие команды (поочередно):

python -m venv myenv      # Создать окружение
source myenv/bin/activate # Активировать (Linux/Mac)
myenv\Scripts\activate    # Активировать (Windows)

Теперь вы сможете выбрать это окружение для работы.

4. Основные функции#

4.1. Запуск ячеек#

  • Выполнить ячейку: Shift + Enter.

  • Добавить ячейку:

    • Код: нажмите + на панели или Ctrl+M B.

    • Текст (Markdown): Ctrl+M M.

4.2. Установка библиотек#

  1. Откройте терминал в VS Code (Ctrl+`).

  2. Введите:

    pip install pandas numpy matplotlib osmnx geopandas

Полезные советы#

(Документация: Jupyter in VS Code)

  • Горячие клавиши:

    • Ctrl + / — закомментировать код.

    • Alt + Up/Down — переместить ячейку.

  • Если ядро не отвечает:

    • Перезапустите его через Ctrl+Shift+P → Jupyter: Restart Kernel.

Готово! Теперь вы можете работать с Jupyter Notebook в VS Code.

II.Jupyter Notebook в Google Colab#

Google Colab — это бесплатная облачная платформа для работы с Jupyter Notebook. Она не требует установки Python на компьютер и позволяет работать с кодом прямо в браузере.

1. Открытие Google Colab#

  1. Перейдите на сайт: https://colab.research.google.com

  2. Войдите в свой Google-аккаунт (если не авторизованы)

  3. Нажмите “Новый блокнот” (File → New Notebook)

2. Загрузка файла .ipynb#

Если у вас уже есть Jupyter Notebook (.ipynb), загрузите его:

Способ 1:

  1. Нажмите “Файл” → “Загрузить блокнот”

  2. Выберите файл с компьютера

Способ 2:

  1. Загрузите файл в Google Drive

  2. Откройте правой кнопкой → “Открыть с помощью” → “Google Colab”

3. Основные функции#

3.1. Запуск ячеек#

  • Выполнить ячейку: ▶️ или Shift + Enter

  • Добавить ячейку:

    • Код: +Код или Ctrl+M B

    • Текст: +Текст или Ctrl+M M

3.2. Установка библиотек#

!pip install pandas numpy matplotlib osmnx geopandas

(Знак ! означает выполнение в терминале)

3.3. Загрузка данных#

Из интернета:

import pandas as pd
df = pd.read_csv("https://example.com/data.csv")

С компьютера:

from google.colab import files
uploaded = files.upload()

4. Сохранение работы#

В Google Drive:

  1. Файл → Сохранить копию на Диске

На компьютер:

  1. Файл → Скачать → .ipynb (или .py)

Готово! Теперь вы можете эффективно работать с Jupyter Notebook в Google Colab.