【備忘】python繪制地圖執行個體

目錄

• 例一：使用cartopy内置底圖，繪制流域範圍
• 例二：調用天地圖作為底圖，繪制流域範圍
• 例三：繪制歐洲各國位置

作為python繪制地圖的備忘錄

python調用線上地圖api教程

例一：使用cartopy内置底圖，繪制流域範圍

思路：

1. 建立畫布
2. 确定參數，如投影，顯示範圍，分辨率等
3. 添加底圖，這裡采用内置低分辨率底圖

   .stock_img()

4. 添加其他要素，如河、湖等，并調整顯示參數
5. 添加經緯度等其他資訊

import matplotlib.pyplot as plt
import cartopy.crs as ccrs
import cartopy.feature as cfeature
from cartopy.mpl.ticker import LongitudeFormatter, LatitudeFormatter

fig = plt.figure()
proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=0)
extents = [65, 110, 25, 45]
res = '10m'

ax = fig.add_subplot(111, projection=proj)
ax.set_extent(extents, crs=proj)

# 添加地形圖
ax.stock_img()

# 添加河湖
ax.add_feature(cfeature.LAKES.with_scale(res), edgecolor=None,color='cyan')
ax.add_feature(cfeature.RIVERS.with_scale(res),lw=1)

for ea in tp.iloc[[0,1,3,5,7,8,9]]['geometry']:
    feat = cartopy.feature.ShapelyFeature([ea], proj, facecolor='chartreuse', edgecolor='black', lw=0.2,alpha=0.4)
    ax.add_feature(feat)


path = '/group1/longjs/TP_shape/Union/'
tp = gpd.read_file(path+'TP_basins.shp')  # 本地shape檔案，為流域邊界

# 添加經緯度
ax.set_xticks(np.arange(65, 110, 10), crs=proj)
ax.set_yticks(np.arange(25, 45, 2.5), crs=proj)
ax.xaxis.set_major_formatter(LongitudeFormatter())
ax.yaxis.set_major_formatter(LatitudeFormatter())

plt.show();
           

運作結果

例二：調用天地圖作為底圖，繪制流域範圍

思路：

1. 難點在于調用API，網站提供了多個接口，可根據需要調用
2. 相較内置的底圖，該方法能夠得到更清晰的底圖
3. 後續可考慮調用如谷歌、高德等接口

import matplotlib.pyplot as plt
import geopandas as gpd
import cartopy.crs as ccrs
from cartopy.mpl.gridliner import LONGITUDE_FORMATTER, LATITUDE_FORMATTER
import cartopy.io.img_tiles as cimgt

# 定義畫布
fig = plt.figure()
proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=0)
extents = [65, 110, 25, 45]
ax = fig.add_subplot(111, projection=proj)
ax.set_extent(extents, crs=proj)

# 調用地圖
ax.add_image(cimgt.MAP_ter_w(),5)   # 數字為地圖分層

path = '/group1/longjs/TP_shape/Union/'
tp = gpd.read_file(path+'TP_basins.shp')  # 本地shape檔案，為流域邊界

# 依次繪制不同流域
for ea in tp.iloc[[0,1,3,5,7,8,9]]['geometry']:
    feat = cartopy.feature.ShapelyFeature([ea], proj, facecolor="lime", edgecolor='black', lw=0.2,alpha=0.4)
    ax.add_feature(feat)

# 添加細節
lon_lat = ax.gridlines(draw_labels=True, linewidth=1, color='k', alpha=0.2, linestyle='--')
lon_lat.xlabels_top = False
lon_lat.ylabels_right = False 
lon_lat.xformatter = LONGITUDE_FORMATTER 
lon_lat.yformatter = LATITUDE_FORMATTER

plt.show();
           

運作結果

例三：繪制歐洲各國位置

思路：

1. 内置的國界裡，中國的版圖并不全，後續需要調用線上網站的邊界，或其他途徑下載下傳
2. 根據不同國家賦予不同顔色，以示區分
3. 疊加地形底圖，讓畫面更美觀
4. 根據需要添加海岸線

import cartopy
import cartopy.crs as ccrs
from cartopy.feature import ShapelyFeature
from matplotlib import pyplot as plt
import geopandas as gpd
import cartopy.io.img_tiles as cimgt

# 定義畫布
fig = plt.figure()
proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=0)
extents = [-30, 60, 30, 80]
ax = fig.add_subplot(111, projection=proj)
ax.set_extent(extents, crs=proj)

# 添加底圖
ax.stock_img()

# 添加資料
world = gpd.read_file(gpd.datasets.get_path('naturalearth_lowres'))
europe = world[(world['continent'] == 'Europe')]

# 依次畫出歐洲不同國家邊界，并給予不同顔色。需要注意，中國的邊界不完整！
for ea in europe['geometry']:    
    color = ["#"+''.join([random.choice('0123456789ABCDEF') for j in range(6)])]
    feat = cartopy.feature.ShapelyFeature([ea], proj, facecolor=color,edgecolor='black', lw=0.2,alpha=0.5)
    ax.add_feature(feat)

# ax.add_image(cimgt.MAP_cva_w(),6)
# 添加海岸線 
# ax.add_feature(cartopy.feature.COASTLINE)

plt.show();
           

運作結果