MCP HubMCP Hub
Вернуться к навыкам

geomaster

K-Dense-AI
Обновлено Today
26,534
2,743
26,534
Посмотреть на GitHub
Метаaiautomationdata

О программе

GeoMaster — это комплексный геопространственный навык для разработчиков, который охватывает задачи ГИС, дистанционного зондирования и пространственного машинного обучения, включая обработку спутниковых снимков и операции с векторными и растровыми данными. Он поддерживает облачные рабочие процессы и предоставляет более 500 примеров кода на 8 языках программирования, таких как Python, R и Rust. Используйте его для обработки данных дистанционного зондирования Земли, пространственного анализа, гидрологического моделирования и любых сложных геопространственных вычислений.

Быстрая установка

Claude Code

Рекомендуется
Основной
npx skills add K-Dense-AI/claude-scientific-skills -a claude-code
Команда плагинаАльтернативный
/plugin add https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills
Git клонированиеАльтернативный
git clone https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills.git ~/.claude/skills/geomaster

Скопируйте и вставьте эту команду в Claude Code для установки этого навыка

Документация

GeoMaster

Comprehensive geospatial science skill covering GIS, remote sensing, spatial analysis, and ML for Earth observation across 70+ topics with 500+ code examples in 8 programming languages.

Installation

# Core Python stack (conda recommended)
conda install -c conda-forge gdal rasterio fiona shapely pyproj geopandas

# Remote sensing & ML
uv pip install rsgislib torchgeo earthengine-api
uv pip install scikit-learn xgboost torch-geometric

# Network & visualization
uv pip install osmnx networkx folium keplergl
uv pip install cartopy contextily mapclassify

# Big data & cloud
uv pip install xarray rioxarray dask-geopandas
uv pip install pystac-client planetary-computer

# Point clouds
uv pip install laspy pylas open3d pdal

# Databases
conda install -c conda-forge postgis spatialite

Quick Start

NDVI from Sentinel-2

import rasterio
import numpy as np

with rasterio.open('sentinel2.tif') as src:
    red = src.read(4).astype(float)   # B04
    nir = src.read(8).astype(float)   # B08
    ndvi = (nir - red) / (nir + red + 1e-8)
    ndvi = np.nan_to_num(ndvi, nan=0)

    profile = src.profile
    profile.update(count=1, dtype=rasterio.float32)

    with rasterio.open('ndvi.tif', 'w', **profile) as dst:
        dst.write(ndvi.astype(rasterio.float32), 1)

Spatial Analysis with GeoPandas

import geopandas as gpd

# Load and ensure same CRS
zones = gpd.read_file('zones.geojson')
points = gpd.read_file('points.geojson')

if zones.crs != points.crs:
    points = points.to_crs(zones.crs)

# Spatial join and statistics
joined = gpd.sjoin(points, zones, how='inner', predicate='within')
stats = joined.groupby('zone_id').agg({
    'value': ['count', 'mean', 'std', 'min', 'max']
}).round(2)

Google Earth Engine Time Series

import ee
import pandas as pd

ee.Initialize(project='your-project')
roi = ee.Geometry.Point([-122.4, 37.7]).buffer(10000)

s2 = (ee.ImageCollection('COPERNICUS/S2_SR_HARMONIZED')
      .filterBounds(roi)
      .filterDate('2020-01-01', '2023-12-31')
      .filter(ee.Filter.lt('CLOUDY_PIXEL_PERCENTAGE', 20)))

def add_ndvi(img):
    return img.addBands(img.normalizedDifference(['B8', 'B4']).rename('NDVI'))

s2_ndvi = s2.map(add_ndvi)

def extract_series(image):
    stats = image.reduceRegion(ee.Reducer.mean(), roi.centroid(), scale=10, maxPixels=1e9)
    return ee.Feature(None, {'date': image.date().format('YYYY-MM-dd'), 'ndvi': stats.get('NDVI')})

series = s2_ndvi.map(extract_series).getInfo()
df = pd.DataFrame([f['properties'] for f in series['features']])
df['date'] = pd.to_datetime(df['date'])

Core Concepts

Data Types

TypeExamplesLibraries
VectorShapefile, GeoJSON, GeoPackageGeoPandas, Fiona, GDAL
RasterGeoTIFF, NetCDF, COGRasterio, Xarray, GDAL
Point CloudLAS, LAZLaspy, PDAL, Open3D

Coordinate Systems

  • EPSG:4326 (WGS 84) - Geographic, lat/lon, use for storage
  • EPSG:3857 (Web Mercator) - Web maps only (don't use for area/distance!)
  • EPSG:326xx/327xx (UTM) - Metric calculations, <1% distortion per zone
  • Use gdf.estimate_utm_crs() for automatic UTM detection
# Always check CRS before operations
assert gdf1.crs == gdf2.crs, "CRS mismatch!"

# For area/distance calculations, use projected CRS
gdf_metric = gdf.to_crs(gdf.estimate_utm_crs())
area_sqm = gdf_metric.geometry.area

OGC Standards

  • WMS: Web Map Service - raster maps
  • WFS: Web Feature Service - vector data
  • WCS: Web Coverage Service - raster coverage
  • STAC: Spatiotemporal Asset Catalog - modern metadata

Common Operations

Spectral Indices

def calculate_indices(image_path):
    """NDVI, EVI, SAVI, NDWI from Sentinel-2."""
    with rasterio.open(image_path) as src:
        B02, B03, B04, B08, B11 = [src.read(i).astype(float) for i in [1,2,3,4,5]]

    ndvi = (B08 - B04) / (B08 + B04 + 1e-8)
    evi = 2.5 * (B08 - B04) / (B08 + 6*B04 - 7.5*B02 + 1)
    savi = ((B08 - B04) / (B08 + B04 + 0.5)) * 1.5
    ndwi = (B03 - B08) / (B03 + B08 + 1e-8)

    return {'NDVI': ndvi, 'EVI': evi, 'SAVI': savi, 'NDWI': ndwi}

Vector Operations

# Buffer (use projected CRS!)
gdf_proj = gdf.to_crs(gdf.estimate_utm_crs())
gdf['buffer_1km'] = gdf_proj.geometry.buffer(1000)

# Spatial relationships
intersects = gdf[gdf.geometry.intersects(other_geometry)]
contains = gdf[gdf.geometry.contains(point_geometry)]

# Geometric operations
gdf['centroid'] = gdf.geometry.centroid
gdf['simplified'] = gdf.geometry.simplify(tolerance=0.001)

# Overlay operations
intersection = gpd.overlay(gdf1, gdf2, how='intersection')
union = gpd.overlay(gdf1, gdf2, how='union')

Terrain Analysis

def terrain_metrics(dem_path):
    """Calculate slope, aspect, hillshade from DEM."""
    with rasterio.open(dem_path) as src:
        dem = src.read(1)

    dy, dx = np.gradient(dem)
    slope = np.arctan(np.sqrt(dx**2 + dy**2)) * 180 / np.pi
    aspect = (90 - np.arctan2(-dy, dx) * 180 / np.pi) % 360

    # Hillshade
    az_rad, alt_rad = np.radians(315), np.radians(45)
    hillshade = (np.sin(alt_rad) * np.sin(np.radians(slope)) +
                 np.cos(alt_rad) * np.cos(np.radians(slope)) *
                 np.cos(np.radians(aspect) - az_rad))

    return slope, aspect, hillshade

Network Analysis

import osmnx as ox
import networkx as nx

# Download and analyze street network
G = ox.graph_from_place('San Francisco, CA', network_type='drive')
G = ox.add_edge_speeds(G).add_edge_travel_times(G)

# Shortest path
orig = ox.distance.nearest_nodes(G, -122.4, 37.7)
dest = ox.distance.nearest_nodes(G, -122.3, 37.8)
route = nx.shortest_path(G, orig, dest, weight='travel_time')

Image Classification

from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
import rasterio
from rasterio.features import rasterize

def classify_imagery(raster_path, training_gdf, output_path):
    """Train RF and classify imagery."""
    with rasterio.open(raster_path) as src:
        image = src.read()
        profile = src.profile
        transform = src.transform

    # Extract training data
    X_train, y_train = [], []
    for _, row in training_gdf.iterrows():
        mask = rasterize([(row.geometry, 1)],
                        out_shape=(profile['height'], profile['width']),
                        transform=transform, fill=0, dtype=np.uint8)
        pixels = image[:, mask > 0].T
        X_train.extend(pixels)
        y_train.extend([row['class_id']] * len(pixels))

    # Train and predict
    rf = RandomForestClassifier(n_estimators=100, max_depth=20, n_jobs=-1)
    rf.fit(X_train, y_train)

    prediction = rf.predict(image.reshape(image.shape[0], -1).T)
    prediction = prediction.reshape(profile['height'], profile['width'])

    profile.update(dtype=rasterio.uint8, count=1)
    with rasterio.open(output_path, 'w', **profile) as dst:
        dst.write(prediction.astype(rasterio.uint8), 1)

    return rf

Modern Cloud-Native Workflows

STAC + Planetary Computer

import pystac_client
import planetary_computer
import odc.stac

# Search Sentinel-2 via STAC
catalog = pystac_client.Client.open(
    "https://planetarycomputer.microsoft.com/api/stac/v1",
    modifier=planetary_computer.sign_inplace,
)

search = catalog.search(
    collections=["sentinel-2-l2a"],
    bbox=[-122.5, 37.7, -122.3, 37.9],
    datetime="2023-01-01/2023-12-31",
    query={"eo:cloud_cover": {"lt": 20}},
)

# Load as xarray (cloud-native!)
data = odc.stac.load(
    list(search.get_items())[:5],
    bands=["B02", "B03", "B04", "B08"],
    crs="EPSG:32610",
    resolution=10,
)

# Calculate NDVI on xarray
ndvi = (data.B08 - data.B04) / (data.B08 + data.B04)

Cloud-Optimized GeoTIFF (COG)

import rasterio
from rasterio.session import AWSSession

# Read COG directly from cloud (partial reads)
session = AWSSession(aws_access_key_id=..., aws_secret_access_key=...)
with rasterio.open('s3://bucket/path.tif', session=session) as src:
    # Read only window of interest
    window = ((1000, 2000), (1000, 2000))
    subset = src.read(1, window=window)

# Write COG
with rasterio.open('output.tif', 'w', **profile,
                   tiled=True, blockxsize=256, blockysize=256,
                   compress='DEFLATE', predictor=2) as dst:
    dst.write(data)

# Validate COG
from rio_cogeo.cogeo import cog_validate
cog_validate('output.tif')

Performance Tips

# 1. Spatial indexing (10-100x faster queries)
gdf.sindex  # Auto-created by GeoPandas

# 2. Chunk large rasters
with rasterio.open('large.tif') as src:
    for i, window in src.block_windows(1):
        block = src.read(1, window=window)

# 3. Dask for big data
import dask.array as da
dask_array = da.from_rasterio('large.tif', chunks=(1, 1024, 1024))

# 4. Use Arrow for I/O
gdf.to_file('output.gpkg', use_arrow=True)

# 5. GDAL caching
from osgeo import gdal
gdal.SetCacheMax(2**30)  # 1GB cache

# 6. Parallel processing
rf = RandomForestClassifier(n_jobs=-1)  # All cores

Best Practices

  1. Always check CRS before spatial operations
  2. Use projected CRS for area/distance calculations
  3. Validate geometries: gdf = gdf[gdf.is_valid]
  4. Handle missing data: gdf['geometry'] = gdf['geometry'].fillna(None)
  5. Use efficient formats: GeoPackage > Shapefile, Parquet for large data
  6. Apply cloud masking to optical imagery
  7. Preserve lineage for reproducible research
  8. Use appropriate resolution for your analysis scale

Detailed Documentation


GeoMaster covers everything from basic GIS operations to advanced remote sensing and machine learning.

GitHub репозиторий

K-Dense-AI/claude-scientific-skills
Путь: skills/geomaster
0
agent-skillsai-scientistbioinformaticschemoinformaticsclaudeclaude-skills

Похожие навыки

content-collections

Мета

Этот навык предоставляет проверенную в продакшене настройку для Content Collections — TypeScript-ориентированного инструмента, который преобразует файлы Markdown/MDX в типобезопасные коллекции данных с валидацией Zod. Используйте его при создании блогов, сайтов документации или контентных приложений на Vite + React для обеспечения типобезопасности и автоматической проверки содержимого. Он охватывает всё: от настройки плагина Vite и компиляции MDX до оптимизации развертывания и валидации схем.

Просмотреть навык

polymarket

Мета

Этот навык позволяет разработчикам создавать приложения на платформе прогнозных рынков Polymarket, включая интеграцию с API для торговли и получения рыночных данных. Он также обеспечивает потоковую передачу данных в реальном времени через WebSocket для отслеживания текущих сделок и рыночной активности. Используйте его для реализации торговых стратегий или создания инструментов, обрабатывающих обновления рынка в реальном времени.

Просмотреть навык

creating-opencode-plugins

Мета

Этот навык помогает разработчикам создавать плагины OpenCode, которые подключаются к более чем 25 типам событий, таким как команды, файлы и операции LSP. Он предоставляет структуру плагина, спецификации API событий и шаблоны реализации для модулей на JavaScript/TypeScript. Используйте его, когда вам нужно перехватывать, отслеживать или расширять жизненный цикл ассистента OpenCode AI с помощью пользовательской событийно-ориентированной логики.

Просмотреть навык

sglang

Мета

SGLang — это высокопроизводительный фреймворк для обслуживания больших языковых моделей (LLM), специализирующийся на быстрой структурированной генерации JSON, regex и рабочих процессов агентов с использованием кэширования префиксов RadixAttention. Он обеспечивает значительно более высокую скорость вывода, особенно для задач с повторяющимися префиксами, что делает его идеальным для сложных структурированных результатов и многократных диалогов. Выбирайте SGLang вместо альтернатив, таких как vLLM, когда вам требуется ограниченное декодирование или вы создаете приложения с интенсивным совместным использованием префиксов.

Просмотреть навык