基於Python實現繪製屬於你的世界地圖

2022-11-07 14:01:16

1.準備

開始之前，你要確保Python和pip已經成功安裝在電腦上,如果沒有，可以存取這篇文章：超詳細Python安裝指南進行安裝。

(可選1) 如果你用Python的目的是資料分析，可以直接安裝Anaconda，它內建了Python和pip.

(可選2) 此外，推薦大家用VSCode編輯器，它有許多的優點

請選擇以下任一種方式輸入命令安裝依賴：

1. Windows 環境開啟 Cmd (開始-執行-CMD)。

2. MacOS 環境開啟 Terminal (command+空格輸入Terminal)。

3. 如果你用的是 VSCode編輯器或 Pycharm，可以直接使用介面下方的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.根據你的Python版本下載basemap

http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/

注意cp後面的數位是Python的版本。（在頁面上按ctrl+F，輸入basemap快速定位）

3.在 cmd 下進入該檔案的目錄，執行

pip install basemap‑1.2.1‑cp37‑cp37m‑win_amd64.whl

2.簡單地圖

讓我們開始繪製一個地球，中心指向中國：

# 匯入需要的包
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()

這裡的重點在於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影象，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，進入中國區域，然後標記出深圳的位置：

# 匯入需要的包
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))
# 注意幾個新增的引數, 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)

# 這裡的經緯度是：(經度, 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、丘陵等地理樣貌。你還可以根據你的需要，針對某幾個城市做連線或者繪製某些經緯度之間的區域。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緯線的平面圖形。

# 匯入需要的包
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):
    # 繪製帶陰影的浮雕影象
    m.shadedrelief(scale=scale)

    # 根據經緯度切割，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)

    # 迴圈畫線
    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。甚至可以自己去列印出來給小孩子學習地理知識了。

但是如果他想學習地理，整個世界的範圍好像有點大？我們先讓他學習世界著名景點的位置吧？

# 匯入需要的包
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):
    # 這裡的經緯度是：(經度, 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):
    # 繪製帶陰影的浮雕影象
    m.shadedrelief(scale=scale)

    # 根據經緯度切割，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)

    # 迴圈畫線
    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),
    '巴黎聖母院': (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()

放大檢視：

這樣，只需要往locations裡類似地加入某個地點的經緯度，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域。總而言之，你想幹的，基本上基於Matplotlib都可以做得到。

到此這篇關於基於Python實現繪製屬於你的世界地圖的文章就介紹到這了,更多相關Python世界地圖內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！

基於Python實現繪製屬於你的世界地圖

目錄

1.準備

2.簡單地圖

3.世界地圖

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