寫(xiě)在前面

很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，我都在研究在線(xiàn)地圖的開(kāi)發(fā)者文檔，百度地圖和高德地圖的開(kāi)發(fā)者中心提供了豐富的在線(xiàn)地圖服務(wù)，雖然有一定的權(quán)限限制，但不得不說(shuō)，還是給我的科研工作提供了特別方便的工具，在博客前面我先放上這兩個(gè)在線(xiàn)地圖開(kāi)放平臺(tái)的web API的地址鏈接：

百度地圖開(kāi)放平臺(tái)

高德地圖開(kāi)放平臺(tái)

基于這兩個(gè)平臺(tái)，博主進(jìn)行了一系列的開(kāi)發(fā)研究工作，本文介紹其中一項(xiàng)技術(shù)，如何用folium包繪制城市道路圖，當(dāng)然，也可繪制非城市道路圖，只要提供正確的路名就行了。

開(kāi)發(fā)工具：

• Python3.7
• Spyder編譯器（也可以用pycharm，不過(guò)建議用Spyder，因?yàn)榫幾g過(guò)程中產(chǎn)生的變量太多，基本上都是json數(shù)據(jù)，我都是一邊看一邊寫(xiě)，這里Spyder優(yōu)勢(shì)明顯）
• chrome瀏覽器

folium介紹及相關(guān)設(shè)置

folium基礎(chǔ)功能

folium的開(kāi)發(fā)包在這里

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)地理信息可視化的包，目前除了pyecharts，我用的最多的就是這個(gè)包，支持在在線(xiàn)地圖上添加點(diǎn)、線(xiàn)、面等要素，而且還支持畫(huà)熱力圖，不過(guò)熱力圖的效果真心不咋地，我看中的是它添加點(diǎn)、線(xiàn)、面形狀的功能，而且各種要素可以設(shè)置顏色、大小、文字標(biāo)記等屬性，可視化效果還是不錯(cuò)的。這篇博客，也是應(yīng)用了它畫(huà)線(xiàn)的功能，繪制道路輪廓線(xiàn)。

比較遺憾的是，目前folium支持的地圖底圖有限，像openstreetmap是支持的，高德也支持，但不支持百度地圖。當(dāng)然，不支持百度地圖并不能限制咱們開(kāi)發(fā)者的腳步，本博客中也有相關(guān)介紹。

pip install folium

使用之前，先安裝一下這個(gè)包。

folium參數(shù)設(shè)置

先看兩行代碼：

import folium
line_road = folium.Map(location=[31.596730,120.233516],zoom_start=15,
      tiles = 'http://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=7&x={x}&y={y}&z={z}',
      attr = 'default')

• location參數(shù)，設(shè)置展示地圖的中心坐標(biāo)點(diǎn)，就是說(shuō)，比如你想看無(wú)錫市，可以設(shè)置成無(wú)錫市市中心的經(jīng)緯度坐標(biāo)
• zoom_start是地圖縮放等級(jí)，最高差不多可以到19還是20，如果想看大場(chǎng)景，就設(shè)小一點(diǎn)，想看局部地圖就設(shè)大一點(diǎn)
• tiles這個(gè)參數(shù)很重要，設(shè)置的是你的地圖格式，默認(rèn)的是OpenStreetMap，我這里把它改成了'http://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=7&x={x}&y={y}&z={z}'，表示我用的是高德地圖作為底圖。為啥要改呢，因?yàn)槊總€(gè)不同的地圖公司，用的坐標(biāo)系不一樣，高德地圖和google地圖、soso地圖、aliyun地圖、mapabc地圖所用坐標(biāo)相同，都是國(guó)測(cè)局（GCJ02）坐標(biāo)，和百度地圖用的坐標(biāo)系不一樣，如果直接拿百度坐標(biāo)系下的經(jīng)緯度畫(huà)在高德地圖上，那就會(huì)整體偏移，使用之前必須進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
• 其他用默認(rèn)參數(shù)

獲取道路參數(shù)

本博客的目的是畫(huà)道路的輪廓圖，首先必須得有數(shù)據(jù)才能畫(huà)圖。博主知道，目前這些地圖公司，都是自己把車(chē)在開(kāi)在路上去采集路上的經(jīng)緯度，只要我獲取到了這些經(jīng)緯度，那我不就能繪制道路了嗎？本著這個(gè)想法，我就到處搜索資料，開(kāi)發(fā)者的潛能是無(wú)限了，同樣在CSDN上我找到了一篇博客，鏈接在這里 ，真的很棒，不過(guò)他是用js寫(xiě)的，無(wú)所謂，方法是通的，用這篇博文提供的接口，真的實(shí)現(xiàn)了在地圖上繪制道路的功能。

但是，但是，但是，，，

用了一段時(shí)間后，這個(gè)功能被封了，為此，我特意聯(lián)系了高德地圖開(kāi)發(fā)者中心，他們的解釋如下：

意思就是，這個(gè)功能用不了了，花錢(qián)也別想用。
其實(shí)很正常，這個(gè)功能太牛逼了。
雖然用不了了，但我還是介紹一下怎么實(shí)現(xiàn)的，萬(wàn)一以后又能用了呢。

高德地圖獲取道路經(jīng)緯度的API介紹

先看接口：

http://restapi.amap.com/v3/road/roadname?parameters

這個(gè)接口和高德地圖其他功能的接口一樣，后面的parameters是需要寫(xiě)的參數(shù)，每個(gè)參數(shù)之間用&隔開(kāi)，其中keywords是道路名，這個(gè)參數(shù)必填，當(dāng)然還有key也是必填的?，F(xiàn)在來(lái)看看這一段的具體怎么寫(xiě)，比如我想獲取的是無(wú)錫市錢(qián)榮路的經(jīng)緯度：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Mon Mar 30 16:54:32 2020

@author: HP
"""

import json
import pandas as pd
from urllib.request import urlopen, quote
import folium
import numpy as np

road = quote('錢(qián)榮路')
key = YourKey # 換成你自己申請(qǐng)的key
url = 'http://restapi.amap.com/v3/road/roadname?city=0510&key=%s&keywords=%s' % (key, road)

req = urlopen(url)
res = req.read().decode()
temp = json.loads(res)

roads = temp['roads']
pos = []
# 由于道路可能分段，比如錢(qián)榮路會(huì)分成錢(qián)榮路普通段和錢(qián)榮路高架，這都屬于錢(qián)榮路的路段，因此必須要都取出來(lái)
for p in range(len(roads)):
 pos.extend(roads[p]['polylines'])

pos_cal = []
line_qrroad = folium.Map(location=[31.596730,120.233516],zoom_start=15,
      tiles = 'http://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=7&x={x}&y={y}&z={z}',
      attr = 'default')

for i in range(len(pos)):
 m = pos[i].split(';')
 lat_lon = []
 for j in range(len(m)):
  n = m[j].split(',')
  n = list(map(float, n))
  n[0],n[1] = n[1],n[0]
  lat_lon.append(n)
  pos_cal.append(n)
 folium.PolyLine(lat_lon,weight = 5, color = 'red',opacity = 0.8).add_to(line_qrroad)
line_qrroad.save('lineqrroad.html') 

map_qrroad = folium.Map(location=[31.596730,120.233516],zoom_start=15,
      tiles = 'http://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=7&x={x}&y={y}&z={z}',
      attr = 'default')

for point in range(len(pos_cal)):
 folium.CircleMarker(location=[pos_cal[point][0],pos_cal[point][1]],
      radius=4,popup='popup',
      color='red',fill=True,
      fill_color='red').add_to(map_qrroad)

map_qrroad.save('render.html')

現(xiàn)在這段程序，已經(jīng)沒(méi)法解析出經(jīng)緯度了，運(yùn)行的話(huà)，會(huì)報(bào)如下錯(cuò)誤：

runfile('D:/python/folium/qianrongroad.py', wdir='D:/python/folium')
Traceback (most recent call last):

 File "D:\python\folium\qianrongroad.py", line 26, in <module>
 roads = temp['roads']

KeyError: 'roads'

意思就是說(shuō)，沒(méi)有‘road'這個(gè)key，我試圖把請(qǐng)求串輸入瀏覽器，返回的結(jié)果如下：

{"info":"INSUFFICIENT_PRIVILEGES","infocode":"10012","status":"0","sec_code_debug":"d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e","key":"ea12ed719e4ed13862dd0876384c6512","sec_code":"d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e"}

說(shuō)我沒(méi)有足夠的權(quán)限。
好了，暫且不說(shuō)了，看看代碼的意思
前面是常規(guī)的json數(shù)據(jù)解析，沒(méi)啥好說(shuō)的，只要接口正常，就能取出數(shù)據(jù)來(lái)。

# 由于道路可能分段，比如錢(qián)榮路會(huì)分成錢(qián)榮路普通段和錢(qián)榮路高架，這都屬于錢(qián)榮路的路段，因此必須要都取出來(lái)
for p in range(len(roads)):
 pos.extend(roads[p]['polylines'])

上面這個(gè)循環(huán)，注釋已經(jīng)解釋清楚了，一條路可能會(huì)被高德分成好幾部分，當(dāng)然這是科學(xué)的，比如完整的錢(qián)榮路是分成了錢(qián)榮路普通路段和高架路段的。也就是說(shuō)解析出來(lái)的roads的長(zhǎng)度是2，分別是roads[0]和roads[1]，而經(jīng)緯度數(shù)據(jù)則在roads[p][‘polylines']里面。

for i in range(len(pos)):
 m = pos[i].split(';')
 lat_lon = []
 for j in range(len(m)):
  n = m[j].split(',')
  n = list(map(float, n))
  n[0],n[1] = n[1],n[0]
  lat_lon.append(n)
  pos_cal.append(n)

這里是數(shù)據(jù)的分析，看起來(lái)寫(xiě)的很簡(jiǎn)單，其實(shí)很復(fù)雜，可惜沒(méi)有數(shù)據(jù)來(lái)配套解釋了。首先，經(jīng)度和緯度之間用的是',‘分割，每一小段路之間用的是';‘來(lái)分割，這個(gè)';'分割我理解為高德對(duì)數(shù)據(jù)的一種加密方式，完整的一條路被高德劃分成了很多小段，我把數(shù)據(jù)取出來(lái)后，自己用matplotlib演示了一下完整的路的繪制過(guò)程，看下面幾張動(dòng)圖（沒(méi)法插視頻）：

為什么我這里要這么做，因?yàn)橹挥羞@樣，我才是真正的理解了這些解析出來(lái)的數(shù)據(jù)是怎么連成一條完整的道路的，這樣才好到folium中去繪制道路，實(shí)際上就是循環(huán)繪制，每一小段一小段的畫(huà)，最后會(huì)連成一條完整的道路，過(guò)程就是下面這段代碼：

for point in range(len(pos_cal)):
 folium.CircleMarker(location=[pos_cal[point][0],pos_cal[point][1]],
      radius=4,popup='popup',
      color='red',fill=True,
      fill_color='red').add_to(map_qrroad)

循環(huán)可以簡(jiǎn)化，博主習(xí)慣了寫(xiě)range(len)這種方式
渲染成網(wǎng)頁(yè)，就可以打開(kāi)了，看下結(jié)果：

忽略圖中的圓圈標(biāo)記，是我添加的其他信息。
放大看細(xì)節(jié)：

很良心有木有，雙向車(chē)道、輔道、支路全部都有了，可惜當(dāng)初沒(méi)有把數(shù)據(jù)保存下來(lái)，只保存了這么個(gè)圖。
這樣就完事兒了。

自從高德把這個(gè)接口封了之后，博主神傷了好久，想了各種辦法，連付費(fèi)使用都想出來(lái)了，但是高德一個(gè)字，不給用、沒(méi)權(quán)限、有錢(qián)也不行。沒(méi)辦法，項(xiàng)目還要繼續(xù)，功能還要繼續(xù)實(shí)現(xiàn)。想到之前百度地圖事業(yè)部某年輕有為的負(fù)責(zé)人來(lái)咱們單位交流過(guò)，一番交涉，發(fā)現(xiàn)百度地圖API也沒(méi)有公開(kāi)這個(gè)功能，但是離線(xiàn)地圖可以。于是，，，博主又開(kāi)始忙活了。
因涉及相關(guān)隱私，博主不具體介紹。總之，一番操作，獲取到了百度地圖坐標(biāo)系下的道路經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，但前面說(shuō)了，folium不支持百度地圖，強(qiáng)行用百度地圖坐標(biāo)系下的經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)是會(huì)出亂子的，但這點(diǎn)小問(wèn)題難不倒博主，高德地圖API有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的接口呢。

百度坐標(biāo)系下的坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成高德坐標(biāo)系下的坐標(biāo)點(diǎn)

接口在這里

接著上代碼

import json
from urllib.request import urlopen, quote
import folium
import os

 
def BaiduMap2AMap(data):
 polylines = []
 for i in range(len(data)):
  poly = []
  for j in range(len(data[i])):
   url = 'https://restapi.amap.com/v3/assistant'\
    '/coordinate/convert?locations=%f,%f&coordsys=baidu'\
     '&key=YourKey'%(data[i][j][1], data[i][j][0])
   req = urlopen(url)
   res = req.read().decode()
   temp = json.loads(res)
   location = temp['locations'].split(',')
   location = list(map(float,location))
   location[0], location[1] = location[1], location[0] 
   poly.append(location)
  polylines.append(poly)
 return polylines

常規(guī)的接口訪問(wèn)和數(shù)據(jù)分析代碼，不做過(guò)多解釋?zhuān)贿^(guò)給大家看一下函數(shù)的輸入格式：

結(jié)合數(shù)據(jù)格式，大家應(yīng)該能看明白這段代碼
用相同的方法來(lái)畫(huà)地圖，看看結(jié)果

不錯(cuò)哦，再看看細(xì)節(jié)：

細(xì)節(jié)不如之前豐富，不過(guò)也很不錯(cuò)了。
再給大家看看，如果直接用百度坐標(biāo)系下的經(jīng)緯度點(diǎn)畫(huà)到高德地圖上是個(gè)啥效果：

看到?jīng)]，整體偏了不少，所以坐標(biāo)轉(zhuǎn)換很重要。。

結(jié)語(yǔ)

到此這篇關(guān)于利用Python的folium包繪制城市道路圖的文章就介紹到這了,更多相關(guān)利用Python的folium包繪制城市道路圖內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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