快捷導(dǎo)航

如何利用Python快速繪制海報(bào)級(jí)別地圖詳解

更新時(shí)間：2021年09月02日 09:51:14 作者：費(fèi)弗里

Python之所以這么流行,是因?yàn)樗粌H能夠應(yīng)用于科技領(lǐng)域,還能用來做許多其他學(xué)科的研究工具,最常見的便是繪制地圖,這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于如何利用Python快速繪制海報(bào)級(jí)別地圖的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

1 簡(jiǎn)介

基于Python中諸如matplotlib等功能豐富、自由度極高的繪圖庫，我們可以完成各種極富藝術(shù)感的可視化作品，關(guān)于這一點(diǎn)我在系列文章在模仿中精進(jìn)數(shù)據(jù)可視化中已經(jīng)帶大家學(xué)習(xí)過很多案例了。

而今天我要給大家介紹的這個(gè)Python庫prettymaps非常的有趣，基于它，我們只需要簡(jiǎn)單的代碼就可以對(duì)地球上給定坐標(biāo)和范圍的任意地區(qū)進(jìn)行地圖可視化😋。

2 利用prettymaps快速制作海報(bào)級(jí)地圖

遺憾的是，prettymaps暫時(shí)還不能通過pip或conda直接進(jìn)行安裝，但可以利用pip配合git從源碼倉庫進(jìn)行安裝，對(duì)于國內(nèi)的用戶來說，可以使用下面的語句從github的鏡像地址快速安裝：

pip install git+https://hub.fastgit.org/marceloprates/prettymaps.git

安裝完成后，如果下面的語句執(zhí)行無誤，那么恭喜你已經(jīng)安裝完成：

from prettymaps import *

2.1 prettymaps的幾種使用方式

prettymaps無需用戶自行準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，會(huì)根據(jù)用戶設(shè)定的坐標(biāo)和范圍大小來自動(dòng)從OpenStreetMap上獲取相應(yīng)范圍內(nèi)的矢量數(shù)據(jù)作為繪圖素材，主要有以下幾種使用方式：

2.1.1 圓形模式

prettymaps中最簡(jiǎn)單的繪圖模式為圓形模式，我們只需要傳入中心點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)，以及半徑范圍（單位：米）即可，下面的例子來自官方示例程序，我將其地點(diǎn)換成以上海外灘為中心向外2500米范圍：

from prettymaps import *
from matplotlib import pyplot as plt

# 創(chuàng)建圖床
fig, ax = plt.subplots(figsize = (12, 12), constrained_layout = True)

layers = plot(
    (31.23346, 121.492154), # 圓心坐標(biāo)，格式：(緯度, 經(jīng)度)
    radius = 2500, # 半徑
    ax = ax, # 綁定圖床
    layers = {
        'perimeter': {}, # 控制繪圖模式，{}即相當(dāng)于圓形繪圖模式
        # 下面的參數(shù)用于定義從OsmStreetMap選擇獲取的矢量圖層要素，不了解的無需改動(dòng)照搬即可
        'streets': {
            'custom_filter': '["highway"~"motorway|trunk|primary|secondary|tertiary|residential|service|unclassified|pedestrian|footway"]',
            'width': {
                'motorway': 5,
                'trunk': 5,
                'primary': 4.5,
                'secondary': 4,
                'tertiary': 3.5,
                'residential': 3,
                'service': 2,
                'unclassified': 2,
                'pedestrian': 2,
                'footway': 1,
            }
        },
        'building': {'tags': {'building': True, 'landuse': 'construction'}, 'union': False},
        'water': {'tags': {'natural': ['water', 'bay']}},
        'green': {'tags': {'landuse': 'grass', 'natural': ['island', 'wood'], 'leisure': 'park'}},
        'forest': {'tags': {'landuse': 'forest'}},
        'parking': {'tags': {'amenity': 'parking', 'highway': 'pedestrian', 'man_made': 'pier'}}
    },
    # 下面的參數(shù)用于定義OpenStreetMap中不同矢量圖層的樣式，嫌麻煩的直接照抄下面的官方示例即可
    drawing_kwargs = {
        'background': {'fc': '#F2F4CB', 'ec': '#dadbc1', 'hatch': 'ooo...', 'zorder': -1},
        'perimeter': {'fc': '#F2F4CB', 'ec': '#dadbc1', 'lw': 0, 'hatch': 'ooo...',  'zorder': 0},
        'green': {'fc': '#D0F1BF', 'ec': '#2F3737', 'lw': 1, 'zorder': 1},
        'forest': {'fc': '#64B96A', 'ec': '#2F3737', 'lw': 1, 'zorder': 1},
        'water': {'fc': '#a1e3ff', 'ec': '#2F3737', 'hatch': 'ooo...', 'hatch_c': '#85c9e6', 'lw': 1, 'zorder': 2},
        'parking': {'fc': '#F2F4CB', 'ec': '#2F3737', 'lw': 1, 'zorder': 3},
        'streets': {'fc': '#2F3737', 'ec': '#475657', 'alpha': 1, 'lw': 0, 'zorder': 3},
        'building': {'palette': ['#FFC857', '#E9724C', '#C5283D'], 'ec': '#2F3737', 'lw': .5, 'zorder': 4},
    },

    osm_credit = {'color': '#2F3737'}
)

# 導(dǎo)出圖片文件
plt.savefig('上海外灘-圓形模式.png', dpi=500)

2.1.2 圓角矩形模式

除了上述的圓形模式之外，prettymaps中還可以使用圓角矩形模式，同樣需要定義中心點(diǎn)坐標(biāo)和半徑，接著為參數(shù)layers下的每個(gè)鍵值對(duì)添加鍵值對(duì){'circle': False, 'dilate': 圓角半徑}即可，其中圓角半徑為數(shù)值型，這次我們換一個(gè)地方，以故宮為例，半徑選擇600米：

# 創(chuàng)建圖床
fig, ax = plt.subplots(figsize = (12, 12), constrained_layout = True)

dilate = 100

layers = plot(
    (39.91645697864148, 116.39077532493388), # 圓心坐標(biāo)，格式：(緯度, 經(jīng)度)
    radius = 600, # 半徑
    ax = ax, # 綁定圖床
    layers = {
        'perimeter': {'circle': False, 'dilate': dilate}, # 控制繪圖模式，{}即相當(dāng)于圓形繪圖模式
        # 下面的參數(shù)用于定義從OsmStreetMap選擇獲取的矢量圖層要素，不了解的無需改動(dòng)照搬即可
        'streets': {
            'custom_filter': '["highway"~"motorway|trunk|primary|secondary|tertiary|residential|service|unclassified|pedestrian|footway"]',
            'width': {
                'motorway': 5,
                'trunk': 5,
                'primary': 4.5,
                'secondary': 4,
                'tertiary': 3.5,
                'residential': 3,
                'service': 2,
                'unclassified': 2,
                'pedestrian': 2,
                'footway': 1,
            },
            'circle': False, 'dilate': dilate
        },
        'building': {'tags': {'building': True, 'landuse': 'construction'}, 'union': False, 'circle': False, 'dilate': dilate},
        'water': {'tags': {'natural': ['water', 'bay']}, 'circle': False, 'dilate': dilate},
        'green': {'tags': {'landuse': 'grass', 'natural': ['island', 'wood'], 'leisure': 'park'}, 'circle': False, 'dilate': dilate},
        'forest': {'tags': {'landuse': 'forest'}, 'circle': False, 'dilate': dilate},
        'parking': {'tags': {'amenity': 'parking', 'highway': 'pedestrian', 'man_made': 'pier'}, 'circle': False, 'dilate': dilate}
    },
    # 下面的參數(shù)用于定義OpenStreetMap中不同矢量圖層的樣式，嫌麻煩的直接照抄下面的官方示例即可
    drawing_kwargs = {
        'background': {'fc': '#F2F4CB', 'ec': '#dadbc1', 'hatch': 'ooo...', 'zorder': -1},
        'perimeter': {'fc': '#F2F4CB', 'ec': '#dadbc1', 'lw': 0, 'hatch': 'ooo...',  'zorder': 0},
        'green': {'fc': '#D0F1BF', 'ec': '#2F3737', 'lw': 1, 'zorder': 1},
        'forest': {'fc': '#64B96A', 'ec': '#2F3737', 'lw': 1, 'zorder': 1},
        'water': {'fc': '#a1e3ff', 'ec': '#2F3737', 'hatch': 'ooo...', 'hatch_c': '#85c9e6', 'lw': 1, 'zorder': 2},
        'parking': {'fc': '#F2F4CB', 'ec': '#2F3737', 'lw': 1, 'zorder': 3},
        'streets': {'fc': '#2F3737', 'ec': '#475657', 'alpha': 1, 'lw': 0, 'zorder': 3},
        'building': {'palette': ['#FFC857', '#E9724C', '#C5283D'], 'ec': '#2F3737', 'lw': .5, 'zorder': 4},
    },

    osm_credit = {'color': '#2F3737'}
)

# 導(dǎo)出圖片文件
plt.savefig('北京故宮-圓角矩形模式.png', dpi=500)

2.1.3 添加文字內(nèi)容

有了這樣美觀大方的藝術(shù)地圖，我們還可以基于matplotlib中自定義字體的方法，在地圖上添加標(biāo)注信息，仍然以上海外灘為例，我們利用外部的書法字體，在正中心繪制文字標(biāo)注信息：

import matplotlib.font_manager as fm

# 創(chuàng)建圖床
fig, ax = plt.subplots(figsize = (12, 12), constrained_layout = True)

layers = plot(
    (31.23346, 121.492154), # 圓心坐標(biāo)，格式：(緯度, 經(jīng)度)
    radius = 2500, # 半徑
    ax = ax, # 綁定圖床
    layers = {
        'perimeter': {}, # 控制繪圖模式，{}即相當(dāng)于圓形繪圖模式
        # 下面的參數(shù)用于定義從OsmStreetMap選擇獲取的矢量圖層要素，不了解的無需改動(dòng)照搬即可
        'streets': {
            'custom_filter': '["highway"~"motorway|trunk|primary|secondary|tertiary|residential|service|unclassified|pedestrian|footway"]',
            'width': {
                'motorway': 5,
                'trunk': 5,
                'primary': 4.5,
                'secondary': 4,
                'tertiary': 3.5,
                'residential': 3,
                'service': 2,
                'unclassified': 2,
                'pedestrian': 2,
                'footway': 1,
            }
        },
        'building': {'tags': {'building': True, 'landuse': 'construction'}, 'union': False},
        'water': {'tags': {'natural': ['water', 'bay']}},
        'green': {'tags': {'landuse': 'grass', 'natural': ['island', 'wood'], 'leisure': 'park'}},
        'forest': {'tags': {'landuse': 'forest'}},
        'parking': {'tags': {'amenity': 'parking', 'highway': 'pedestrian', 'man_made': 'pier'}}
    },
    # 下面的參數(shù)用于定義OpenStreetMap中不同矢量圖層的樣式，嫌麻煩的直接照抄下面的官方示例即可
    drawing_kwargs = {
        'background': {'fc': '#F2F4CB', 'ec': '#dadbc1', 'hatch': 'ooo...', 'zorder': -1},
        'perimeter': {'fc': '#F2F4CB', 'ec': '#dadbc1', 'lw': 0, 'hatch': 'ooo...',  'zorder': 0},
        'green': {'fc': '#D0F1BF', 'ec': '#2F3737', 'lw': 1, 'zorder': 1},
        'forest': {'fc': '#64B96A', 'ec': '#2F3737', 'lw': 1, 'zorder': 1},
        'water': {'fc': '#a1e3ff', 'ec': '#2F3737', 'hatch': 'ooo...', 'hatch_c': '#85c9e6', 'lw': 1, 'zorder': 2},
        'parking': {'fc': '#F2F4CB', 'ec': '#2F3737', 'lw': 1, 'zorder': 3},
        'streets': {'fc': '#2F3737', 'ec': '#475657', 'alpha': 1, 'lw': 0, 'zorder': 3},
        'building': {'palette': ['#FFC857', '#E9724C', '#C5283D'], 'ec': '#2F3737', 'lw': .5, 'zorder': 4},
    },

    osm_credit = {'color': '#2F373700'}
)

# 添加文字標(biāo)注
ax.text(
    0.5, 0.5,
    '外灘, 上海',
    zorder = 6,
    ha='center',
    va='center',
    fontsize=120,
    fontproperties = fm.FontProperties(fname='FZZJ-HLYHXSJW.TTF'),
    transform=ax.transAxes
)

# 導(dǎo)出圖片文件
plt.savefig('上海外灘-添加文字標(biāo)注.png', dpi=500)