基于Python實現(xiàn)繪制屬于你的世界地圖
Python之所以這么流行,是因為它不僅能夠應(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,繪制地圖便是其功能之一。
今天我們用matplot工具包之一的 mpl_toolkits 來繪制世界地圖,這是一個簡單的可視化工具,如果希望繪制更加復(fù)雜的地圖,可以考慮使用Google Maps API,不過這不在我們今天的討論范圍之內(nèi)。
1.準(zhǔn)備
開始之前,你要確保Python和pip已經(jīng)成功安裝在電腦上,如果沒有,可以訪問這篇文章:超詳細(xì)Python安裝指南 進行安裝。
(可選1) 如果你用Python的目的是數(shù)據(jù)分析,可以直接安裝Anaconda,它內(nèi)置了Python和pip.
(可選2) 此外,推薦大家用VSCode編輯器,它有許多的優(yōu)點
請選擇以下任一種方式輸入命令安裝依賴:
1. Windows 環(huán)境 打開 Cmd (開始-運行-CMD)。
2. MacOS 環(huán)境 打開 Terminal (command+空格輸入Terminal)。
3. 如果你用的是 VSCode編輯器 或 Pycharm,可以直接使用界面下方的Terminal.
pip?install?numpy pip?install?matplotlib
為了使用 mpl_toolkits, 單純安裝matplotlib是不夠的,我們還需要單獨安裝一下basemap,如果你已經(jīng)安裝了Anaconda,那這一步就非常好辦,輸入以下命令安裝即可:
conda?install?basemap
如果沒有的話,就稍微麻煩一點:
1.安裝geos: pip install geos2.根據(jù)你的Python版本下載basemap
http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#basemap
注意cp后面的數(shù)字是Python的版本。(在頁面上按ctrl+F,輸入basemap快速定位)
3.在 cmd 下進入該文件的目錄,運行
pip?install?basemap?1.2.1?cp37?cp37m?win_amd64.whl
2.簡單地圖
讓我們開始繪制一個地球,中心指向中國:
# 導(dǎo)入需要的包 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.basemap import Basemap # 初始化圖形 plt.figure(figsize=(8, 8)) # 底圖:圓形, lat_0:緯度;lon_o: 經(jīng)度, (113,29)是武漢 m = Basemap(projection='ortho', resolution=None, lat_0=29, lon_0=113) # 底色 m.bluemarble(scale=0.5) # 顯示 plt.show()
這里的重點在于Basemap,指定好你想要放置的中心。
效果還不錯哦,不僅如此,它其實不單單只是一張圖像,它還是一個功能齊全的matplot畫布。這也就意味著,你能夠在上面畫線!讓我們放大地圖,進入中國區(qū)域,然后標(biāo)記出深圳的位置:
# 導(dǎo)入需要的包 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.basemap import Basemap # 以下三行是為了讓matplot能顯示中文 from pylab import mpl mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['FangSong'] mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False fig = plt.figure(figsize=(8, 8)) # 注意幾個新增的參數(shù), width和height是用來控制放大尺度的 # 分別代表投影的寬度和高度(8E6代表 8x10^6米) m = Basemap(projection='lcc', resolution=None, width=8E6, height=8E6, lat_0=23, lon_0=113,) m.bluemarble(scale=0.5) # 這里的經(jīng)緯度是:(經(jīng)度, 緯度) x, y = m(113, 23) plt.plot(x, y, 'ok', markersize=5) plt.text(x, y, '深圳', fontsize=12, color="red") plt.show()
不要用藍(lán)底圖了,看得不是很清晰,我們換成浮雕型:
可以很明顯地看到山區(qū)、丘陵等地理樣貌。你還可以根據(jù)你的需要,針對某幾個城市做連線或者繪制某些經(jīng)緯度之間的區(qū)域。別忘了,這可是matplotlib可編輯的畫布。
3.世界地圖
接下來,我們將上述的世界地圖展開成帶經(jīng)緯線的平面圖形。
# 導(dǎo)入需要的包 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.basemap import Basemap from itertools import chain def draw_map(m, scale=0.2): # 繪制帶陰影的浮雕圖像 m.shadedrelief(scale=scale) # 根據(jù)經(jīng)緯度切割,每13度一條線 lats = m.drawparallels(np.linspace(-90, 90, 13)) lons = m.drawmeridians(np.linspace(-180, 180, 13)) # 集合所有線條 lat_lines = chain(*(tup[1][0] for tup in lats.items())) lon_lines = chain(*(tup[1][0] for tup in lons.items())) all_lines = chain(lat_lines, lon_lines) # 循環(huán)畫線 for line in all_lines: line.set(linestyle='-', alpha=0.3, color='w') fig = plt.figure(figsize=(8, 6), edgecolor='w') m = Basemap(projection='cyl', resolution=None, llcrnrlat=-90, urcrnrlat=90, llcrnrlon=-180, urcrnrlon=180,) draw_map(m) plt.show()
嗯,有點那個味了哈。甚至可以自己去打印出來給小孩子學(xué)習(xí)地理知識了。
但是如果他想學(xué)習(xí)地理,整個世界的范圍好像有點大?我們先讓他學(xué)習(xí)世界著名景點的位置吧?
# 導(dǎo)入需要的包 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.basemap import Basemap from itertools import chain # 以下三行是為了讓matplot能顯示中文 from pylab import mpl mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['FangSong'] mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False def draw_point(m, x, y, name): # 這里的經(jīng)緯度是:(經(jīng)度, 緯度) x, y = m(x, y) plt.plot(x, y, 'ok', markersize=5) plt.text(x, y, name, fontsize=12, color="red") def draw_map(m, scale=0.2): # 繪制帶陰影的浮雕圖像 m.shadedrelief(scale=scale) # 根據(jù)經(jīng)緯度切割,每13度一條線 lats = m.drawparallels(np.linspace(-90, 90, 13)) lons = m.drawmeridians(np.linspace(-180, 180, 13)) # 集合所有線條 lat_lines = chain(*(tup[1][0] for tup in lats.items())) lon_lines = chain(*(tup[1][0] for tup in lons.items())) all_lines = chain(lat_lines, lon_lines) # 循環(huán)畫線 for line in all_lines: line.set(linestyle='-', alpha=0.3, color='w') fig = plt.figure(figsize=(8, 6), edgecolor='w') m = Basemap(projection='cyl', resolution=None, llcrnrlat=-90, urcrnrlat=90, llcrnrlon=-180, urcrnrlon=180,) locations = { '泰姬陵': (17, 78), '吉薩金字塔群': (29, 31), '英國的巨石陣': (51, 1), '巴黎圣母院': (48, 2), '盧浮宮': (48, 2), '紅場和克里姆林': (55, 37), # ... } draw_map(m) for loc in locations: print(locations[loc]) draw_point(m, locations[loc][1], locations[loc][0], loc) plt.show()
放大查看:
這樣,只需要往locations里類似地加入某個地點的經(jīng)緯度,就能在地圖上展示出來了,你還能自定義地畫兩個地點之間的連線,或者是重點放大某個區(qū)域。總而言之,你想干的,基本上基于Matplotlib都可以做得到。
到此這篇關(guān)于基于Python實現(xiàn)繪制屬于你的世界地圖的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python世界地圖內(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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