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python Cartopy的基礎(chǔ)使用詳解

更新時間：2020年11月01日 10:02:20 作者：小龍人_tao

這篇文章主要介紹了python Cartopy的基礎(chǔ)使用詳解，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言

常用地圖底圖的繪制一般由Basemap或者cartopy模塊完成，由于Basemap庫是基于python2開發(fā)的一個模塊，目前已經(jīng)不開發(fā)維護。故簡單介紹cartopy模塊的一些基礎(chǔ)操作。一、基礎(chǔ)介紹

首先導(dǎo)入相關(guān)模塊。

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

首先介紹參數(shù)projection，該命令可以配合ccrs設(shè)置投影類型，此處以方形投影命令為示例。其中central_longitude參數(shù)為投影中心位置。其中心設(shè)置與Basemap設(shè)置規(guī)則一樣，詳情可以看上一篇文章。

ax=plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree(central_longitude=0))

在設(shè)置好繪制類型后，繪制地圖各特征量。其代碼如下:

#ax.add_feature(cfeature.LAKES.with_scale(scale))
ax.add_feature(cfeature.OCEAN.with_scale(scale))
#ax.add_feature(cfeature.RIVERS.with_scale(scale))
#ax.add_feature(cfeature.LAND.with_scale(scale),lw=0.5)
ax.add_feature(cfeature.COASTLINE.with_scale(scale),lw=2)

參數(shù)scale為地圖分辨率，目前支持10m,50m,110m,參數(shù)lw為線條粗細(xì)。此處繪制海岸線和海洋，效果圖如下:

在這里插入圖片描述

在繪制結(jié)束后，作為地圖。經(jīng)緯度自然是必不可少的，在該模塊中，引進同時設(shè)置坐標(biāo)軸標(biāo)簽改變該標(biāo)簽刻度的表示，具體形式如下:

ax.set_xticks(np.arange(0,361,40), crs=ccrs.PlateCarree())
ax.set_yticks(np.arange(-90,90+30,30), crs=ccrs.PlateCarree())
#zero_direction_label用來設(shè)置經(jīng)度的0度加不加E和W
lon_formatter = LongitudeFormatter(zero_direction_label=False)
lat_formatter = LatitudeFormatter()
ax.xaxis.set_major_formatter(lon_formatter)
ax.yaxis.set_major_formatter(lat_formatter)

可以看到效果圖如下:

在這里插入圖片描述

當(dāng)然如果想對坐標(biāo)軸粗細(xì)變化可以引入一下命令。

ax.outline_patch.set_visible(False)
ax.spines['bottom'].set_visible(True)
ax.spines['left'].set_visible(True)
ax.spines['right'].set_visible(True)
ax.spines['top'].set_visible(True)
ax.spines['bottom'].set_linewidth(2.5);###設(shè)置底部坐標(biāo)軸的粗細(xì)
ax.spines['left'].set_linewidth(2.5);####設(shè)置左邊坐標(biāo)軸的粗細(xì)
ax.spines['right'].set_linewidth(2.5);###設(shè)置右邊坐標(biāo)軸的粗細(xì)
ax.spines['top'].set_linewidth(2.5);####設(shè)置上部坐標(biāo)軸的粗細(xì)

應(yīng)該在該模塊下，控制坐標(biāo)軸的命令已經(jīng)和常規(guī)不一樣。因此先關(guān)閉該控制，然后開啟常規(guī)坐標(biāo)軸設(shè)置。

二、區(qū)域地圖的繪制

當(dāng)我們在某一小塊區(qū)域研究時，需要繪制區(qū)域地圖。此時我們可以引入命令：

ax.set_extent(box,crs=ccrs.PlateCarree())

其中box為繪制區(qū)域，crs為投影類型。其他命令基本不變。設(shè)置box為[40,180,0,90],可得到效果圖如下:

在這里插入圖片描述

總結(jié)

為方便各位讀者，我書寫了繪制地圖的函數(shù)，大家在使用時可直接調(diào)用。此處示例為方形投影，若希望繪制其他投影。只需要修改函數(shù)部分參數(shù)即可。代碼如下:

def map_make(scale,box,xstep,ystep):
  ax=plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree(central_longitude=180))
  a = (box[1]-box[0])//xstep
  x_start = box[1] - a*xstep
  a = (box[3]-box[2])//ystep
  y_start = box[3] - a*ystep
  ax.set_extent(box,crs=ccrs.PlateCarree())
  #ax.add_feature(cfeature.LAKES.with_scale(scale))
  #ax.add_feature(cfeature.OCEAN.with_scale(scale))
  #ax.add_feature(cfeature.RIVERS.with_scale(scale))
  #ax.add_feature(cfeature.LAND.with_scale(scale),lw=0.5)
  ax.add_feature(cfeature.COASTLINE.with_scale(scale),lw=2)
  
  ax.set_xticks(np.arange(x_start,box[1]+xstep,xstep), crs=ccrs.PlateCarree())
  ax.set_yticks(np.arange(y_start,box[3]+ystep,ystep), crs=ccrs.PlateCarree())
  #zero_direction_label用來設(shè)置經(jīng)度的0度加不加E和W
  lon_formatter = LongitudeFormatter(zero_direction_label=False)
  lat_formatter = LatitudeFormatter()
  ax.xaxis.set_major_formatter(lon_formatter)
  ax.yaxis.set_major_formatter(lat_formatter)
  #添加網(wǎng)格線
  ax.grid()
  
  ax.outline_patch.set_visible(False)
  ax.spines['bottom'].set_visible(True)
  ax.spines['left'].set_visible(True)
  ax.spines['right'].set_visible(True)
  ax.spines['top'].set_visible(True)
  ax.spines['bottom'].set_linewidth(2.5);###設(shè)置底部坐標(biāo)軸的粗細(xì)
  ax.spines['left'].set_linewidth(2.5);####設(shè)置左邊坐標(biāo)軸的粗細(xì)
  ax.spines['right'].set_linewidth(2.5);###設(shè)置右邊坐標(biāo)軸的粗細(xì)
  ax.spines['top'].set_linewidth(2.5);####設(shè)置上部坐標(biāo)軸的粗細(xì)
  
  return ax

到此這篇關(guān)于python Cartopy的基礎(chǔ)使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python Cartopy內(nèi)容請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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