Python-Installation – Conda-Installation


Die Earth Engine Python API kann über conda, einen Python Paket- und Umgebungsmanager, auf einem lokalen Computer installiert werden. Conda ist in den Anaconda und Miniconda Python-Distributionen enthalten. Anaconda ist eine Programmierplattform für Data Science mit mehr als 1.500 Paketen, während Miniconda nur conda und seine Abhängigkeiten enthält. Beide Python-Distributionen eignen sich für die Installation und Verwendung der Earth Engine API. Wenn Sie mit diesen Distributionen nicht vertraut sind, rufen Sie die entsprechenden Links auf, um mehr zu erfahren.

In diesem Leitfaden erfahren Sie, wie Sie Folgendes tun:

  • Nach einer vorhandenen conda-Installation suchen
  • conda auf einem lokalen Computer installieren
  • Die Earth Engine Python API installieren
  • Anmeldedaten für die Authentifizierung einrichten
  • API testen

Nach conda-Installation suchen

Wenn conda bereits auf Ihrem System installiert ist, fahren Sie mit dem Abschnitt API installieren fort. Wenn Sie nicht sicher sind, ob conda installiert ist, prüfen Sie das, indem Sie den folgenden Befehl in der Befehlszeilenschnittstelle eingeben.

conda --help

Wenn conda installiert ist und der Systempfad in der Umgebungsvariable PATH registriert ist, sollte der conda-Hilfeinhalt im Terminal angezeigt werden. Wenn der Hilfeinhalt angezeigt wird, fahren Sie mit dem Abschnitt API installieren fort. Wenn conda nicht erkannt wird, sieht das Ergebnis in etwa so aus: conda not found or not recognized as a command. Es ist möglich, dass das Programm auf Ihrem System vorhanden ist, aber nicht in der Umgebungsvariable PATH registriert ist. Auch in diesem Fall sollten Sie aus Konsistenzgründen mit dem Abschnitt conda installieren fortfahren, da es schwierig ist, alle möglichen Systemkonfigurationen zu berücksichtigen. Solange der Ordner „miniconda3“ nicht in Ihrem Basisordner vorhanden ist, sollten die folgenden conda-Installationsanweisungen erfolgreich sein. Weitere Informationen zum Installationsort und zur Registrierung von conda finden Sie auf den Seiten Miniconda Installation und Anaconda Installation.

conda installieren

In diesem Abschnitt laden Sie Miniconda herunter und installieren es. Miniconda dient als Python-Plattform für den Zugriff auf die Earth Engine API. Wie oben beschrieben, können Sie Miniconda oder Anaconda verwenden. Um die Auswirkungen auf Ihr System zu minimieren, wird in diesem Leitfaden eine Miniconda-Installation beschrieben, bei der die Umgebungsvariablen Ihres Systems nicht geändert werden. Wenn Sie Anaconda bevorzugen, lesen Sie die Installationsanweisungen hier und fahren Sie dann mit dem Abschnitt API installieren fort.

Miniconda installieren

Das Herunterladen und Installieren von Miniconda erfolgt in drei Schritten:

  1. Laden Sie das 64-Bit-Installationsprogramm für Python 3 Miniconda in Ihr Basisverzeichnis herunter.
  2. Führen Sie das Installationsprogramm aus.
  3. Löschen Sie das Installationsprogramm.

Führen Sie diese Schritte aus, indem Sie die folgenden Zeilen kopieren und in die entsprechende Befehlszeilenschnittstelle für Ihr System einfügen. Bei der Installation wird Ihrem Basisverzeichnis ein Ordner mit dem Namen „miniconda3“ hinzugefügt.

1. Laden Sie das Miniconda-Installationsprogramm in Ihr Basisverzeichnis herunter.

Linux

wget https://repo.continuum.io/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh -O ~/miniconda.sh

Mac

curl https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-MacOSX-x86_64.sh -o ~/miniconda.sh

Windows

powershell -command "Invoke-WebRequest -Uri https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Windows-x86_64.exe -OutFile ~\miniconda.exe"

2. Installieren Sie Miniconda im Hintergrund mit den Standardeinstellungen in Ihrem Basisverzeichnis.

Linux

bash ~/miniconda.sh -b

Mac

bash ~/miniconda.sh -b

Windows

start /B /WAIT %UserProfile%\miniconda.exe /InstallationType=JustMe /AddToPath=0 /RegisterPython=0 /S /D=%UserProfile%\miniconda3

3. Entfernen Sie das Miniconda-Installationsprogramm aus Ihrem Basisverzeichnis.

Linux

rm ~/miniconda.sh

Mac

rm ~/miniconda.sh

Windows

del %UserProfile%\miniconda.exe

Miniconda-Installation testen

Geben Sie das Hilfemenü des Befehls conda aus, um die Miniconda-Installation zu testen. Da Miniconda nicht der Umgebungsvariable PATH Ihres Systems hinzugefügt wurde, müssen Sie conda zuerst für diese Sitzung aktivieren, indem Sie den Befehl activate mit seinem vollständigen Systempfad aufrufen. Bei einem erfolgreichen Test wird der Hilfeinhalt von conda im Terminal angezeigt. Führen Sie die folgenden Zeilen in der Befehlszeilenschnittstelle Ihres Systems aus.

Linux

source $HOME/miniconda3/bin/activate
conda --help

Mac

source $HOME/miniconda3/bin/activate
conda --help

Windows

%UserProfile%\miniconda3\condabin\activate
conda --help

Miniconda der PATH-Variablen hinzufügen

Optional können Sie den Installationspfad von Miniconda der PATH-Variablen Ihres Systems hinzufügen. So können Sie mit conda interagieren, indem Sie einfach conda aufrufen, ohne zuerst den Befehl activate mit seinem vollständigen Pfad ausführen zu müssen. In der folgenden Anleitung wird beschrieben, wie Sie die Miniconda-Installation der PATH-Variablen Ihres Systems hinzufügen.

Linux

Fügen Sie der Umgebungsvariablen „PATH“ den folgenden Pfad hinzu. Folgen Sie dazu entweder der GUI- oder der Befehlszeilenanleitung unten.

$HOME/miniconda3/bin

GUI

1. Öffnen Sie die Datei .bashrc in Ihrem $HOME-Verzeichnis in einem Texteditor.

xdg-open ~/.bashrc

2. Kopieren Sie die folgenden Zeilen und fügen Sie sie am Ende der Datei ein.

# add path to conda
export PATH="$HOME/miniconda3/bin:$PATH"

3. Speichern Sie die Datei und schließen Sie den Editor.

Befehlszeile

Geben Sie in einem Terminal den folgenden Befehl ein, um den conda-Pfad an die Datei ~/.bashrc anzuhängen.

printf '\n# add path to conda\nexport PATH="$HOME/miniconda3/bin:$PATH"\n' >> ~/.bashrc

Mac

Fügen Sie der Umgebungsvariablen „PATH“ den folgenden Pfad hinzu. Folgen Sie dazu entweder der GUI- oder der Befehlszeilenanleitung unten.

$HOME/miniconda3/bin

GUI

1. Öffnen Sie die Datei .bashrc in Ihrem $HOME-Verzeichnis in einem Texteditor.

touch ~/.bashrc; open -t ~/.bashrc

2. Kopieren Sie die folgenden Zeilen und fügen Sie sie am Ende der Datei ein.

# add path to conda
export PATH="$HOME/miniconda3/bin:$PATH"

3. Speichern Sie die Datei und schließen Sie den Editor.

Befehlszeile

Geben Sie in einem Terminal den folgenden Befehl ein, um den conda-Pfad an die Datei ~/.bashrc anzuhängen.

printf '\n# add path to conda\nexport PATH="$HOME/miniconda3/bin:$PATH"\n' >> ~/.bashrc

Windows

Fügen Sie der Umgebungsvariablen „Path“ den folgenden Pfad hinzu. Folgen Sie dazu entweder der GUI- oder der Befehlszeilenanleitung unten.

%UserProfile%\miniconda3\condabin

GUI

1. Geben Sie in einer Eingabeaufforderung die folgende Zeile ein, um das Dialogfeld „Umgebungsvariable“ zu öffnen.

rundll32 sysdm.cpl,EditEnvironmentVariables

2. Doppelklicken Sie im Abschnitt „Benutzer“ auf die Variable „Path“, um sie zur Bearbeitung auszuwählen.

3. Klicken Sie im neuen Dialogfeld „Bearbeiten“ auf die Schaltfläche „Text bearbeiten“, um den Editor zu öffnen.

4. Fügen Sie am Ende des vorhandenen Werts der Variablen „Path“ den folgenden String hinzu. Achten Sie darauf, dass das Semikolon (;) den Eintrag umgibt, um ihn von benachbarten Einträgen zu unterscheiden.

%UserProfile%\miniconda3\condabin;

5. Klicken Sie auf die Schaltfläche „OK“, bis alle Dialogfelder geschlossen sind.

Befehlszeile

Verwenden Sie den Befehl setx, um den Pfad anzuhängen. Geben Sie an einer Eingabeaufforderung Folgendes ein:

setx Path "%Path%%UserProfile%\miniconda3\condabin;"

conda initialisieren

Initialisieren Sie conda für die Shell-Interaktion. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um Informationen zur Initialisierung für verschiedene Shells zu erhalten. Folgen Sie der Anleitung, die nach der Eingabe des Befehls in der Console angezeigt wird.

conda init --help

Nach dem Neustart der Befehlszeilenschnittstelle sollten Sie die conda-Basisumgebung mit dem folgenden Befehl aktivieren können.

conda activate

API installieren

Die Earth Engine Python API wird als conda-forge-Paket unter: https://anaconda.org/conda-forge/earthengine-api bereitgestellt. Sie wird mit dem Befehl conda install installiert. Erstellen Sie jedoch vor der Installation eine conda-Umgebung speziell für Earth Engine. Wenn Sie die Earth Engine API in einer eigenen Umgebung installieren, wird sichergestellt, dass sie und ihre abhängigen Pakete keine Versionierungsprobleme mit Ihrer Basisumgebung oder einer anderen Umgebung verursachen, die Sie zuvor eingerichtet haben, und umgekehrt. Weitere Informationen zum Verwalten von conda-Umgebungen finden Sie auf dieser Website.

1. Aktivieren Sie Ihre conda-Basisumgebung, falls sie noch nicht aktiv ist.

Linux

source $HOME/miniconda3/bin/activate

Mac

source $HOME/miniconda3/bin/activate

Windows

%UserProfile%\miniconda3\condabin\activate

2. Erstellen Sie eine virtuelle conda-Umgebung für die Earth Engine API.

conda create --name ee

Sie werden aufgefordert, die Erstellung der Umgebung zu bestätigen. Tun Sie das.

3. Aktivieren Sie die conda-Umgebung ee.

conda activate ee

4. Installieren Sie die API in der conda-Umgebung ee. Achten Sie darauf, dass (ee) am Anfang der Befehlszeile angezeigt wird. Das bedeutet, dass Sie in der Umgebung ee arbeiten.

conda install -c conda-forge earthengine-api

Sie werden aufgefordert, die Installation der API und ihrer Abhängigkeiten zu bestätigen. Nach der Bestätigung lädt conda die Abhängigkeiten herunter und installiert sie. Wenn alles gut geht, haben Sie jetzt eine conda-Umgebung mit dem Namen „ee“ mit allen Voraussetzungen für den Zugriff auf die API sowie das earthengine Befehlszeilentool.

Anmeldedaten abrufen

Bevor Sie die Earth Engine API oder das Befehlszeilentool earthengine verwenden, müssen Sie eine einmalige Authentifizierung durchführen, die den Zugriff auf Earth Engine im Namen Ihres Google-Kontos autorisiert. Verwenden Sie zum Authentifizieren den Befehl authenticate aus dem Befehlszeilentool earthengine.

Führen Sie in Ihrer conda-Umgebung ee den folgenden Befehl aus und folgen Sie der Anleitung, die angezeigt wird. Sie erhalten eine URL, die nach Zustimmung einen Autorisierungscode generiert. Kopieren Sie den Autorisierungscode und geben Sie ihn als Befehlszeileneingabe ein.

earthengine authenticate

Nach der Eingabe des Autorisierungscodes wird ein Autorisierungstoken in einer Anmeldedatendatei gespeichert, die Sie unten finden. Bei der anschließenden Verwendung des Befehls ee.Initialize() der API und des Befehlszeilentools earthengine wird diese Datei zur Authentifizierung verwendet. Wenn Sie die Autorisierung widerrufen möchten, löschen Sie einfach die Anmeldedatendatei.

Linux

ls $HOME/.config/earthengine/credentials

Mac

ls $HOME/.config/earthengine/credentials

Windows

dir %UserProfile%\.config\earthengine\credentials

API testen

Führen Sie ein einfaches Python-Skript aus, das Metadaten für ein DEM-Dataset ausgibt, um die API-Installation zu testen. Es sollte ein JSON-Objekt in der Console ausgegeben werden.

1. Starten Sie einen python-Interpreter in Ihrer conda-Umgebung ee.

python

2. Führen Sie die folgenden Python-Zeilen einzeln aus, um die Metadaten für ein DEM-Dataset auszugeben.

import ee

# Initialize the Earth Engine module.
ee.Initialize()

# Print metadata for a DEM dataset.
print(ee.Image('USGS/SRTMGL1_003').getInfo())

Anschließende API-Verwendung

Wenn Sie die Earth Engine API verwenden möchten, müssen Sie zuerst Ihre conda-Umgebung ee aktivieren. Die Aktivierung hängt davon ab, ob conda für die Verwendung in der Shell registriert ist oder nicht. Folgen Sie der Anleitung, die für Ihre conda-Installation relevant ist.

conda nicht registriert

Bei dem folgenden Befehl zur Aktivierung der conda-Umgebung ee wird davon ausgegangen, dass conda gemäß der Anleitung im obigen Abschnitt conda installieren installiert wurde. Der Installationspfad wird also anhand der vorherigen Schritte angenommen. Führen Sie den folgenden Befehl in einer Befehlszeilenschnittstelle aus.

Linux

source $HOME/miniconda3/bin/activate ee

Mac

source $HOME/miniconda3/bin/activate ee

Windows

%UserProfile%\miniconda3\condabin\activate ee

conda registriert

Bei dem folgenden Befehl zur Aktivierung der conda-ee-Umgebung wird davon ausgegangen, dass conda gemäß den Anweisungen in diesem Leitfaden oder auf andere Weise für die Verwendung in der Shell oder Eingabeaufforderung registriert wurde. Führen Sie den folgenden Befehl in einer Befehlszeilenschnittstelle aus.

conda activate ee

Nach der Ausführung des Befehls sollte (ee) am Anfang der Befehlszeile angezeigt werden. Das bedeutet, dass Sie in der Umgebung ee arbeiten.

Sie können jetzt einen Python-Interpreter starten und auf die Earth Engine Python API zugreifen. Allgemeine Informationen zur Verwendung der Python API finden Sie auf der Seite Python installieren.

API aktualisieren

Verwenden Sie den Befehl conda update, um Ihre Umgebung ee auf die neueste API-Version zu aktualisieren. Aktivieren Sie zuerst Ihre conda-Umgebung ee, falls sie noch nicht aktiv ist.

conda update -c conda-forge earthengine-api

Rufen Sie die aktuell installierte Versionsnummer in Python ab, indem Sie die Eigenschaft __version__ der Bibliothek ee ausgeben. Starten Sie einen Python-Interpreter, indem Sie python in der Befehlszeile der conda-Umgebung ee eingeben, und geben Sie dann die folgenden Befehle ein.

import ee
print(ee.__version__)

Umgebung ee freigeben

Es kann hilfreich sein, Ihre conda-Python-Umgebung für andere freizugeben, um reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, insbesondere wenn Sie zusätzliche Python-Pakete installiert haben. Conda bietet eine einfache Möglichkeit, Ihre Umgebung zu replizieren.

Führen Sie in Ihrer conda-Umgebung ee den folgenden Befehl aus, um eine YAML-Datei mit dem Namen „ee-shared-env“ in Ihrem Basisverzeichnis zu speichern, in der die Spezifikationen Ihrer Umgebung aufgeführt sind.

Linux

conda env export > $HOME/ee-shared-env.yml

Mac

conda env export > $HOME/ee-shared-env.yml

Windows

conda env export > %UserProfile%\ee-shared-env.yml

Geben Sie die resultierende Datei frei. Der Empfänger kann die Umgebung replizieren, indem er den folgenden conda-Befehl ausführt.

conda env create -f path-to-ee-shared-env.yml