基于Python实现绘制属于你的世界地图

Python之所以这么流行，是因为它不仅能够应用于科技领域，还能用来做许多其他学科的研究工具，绘制地图便是其功能之一。

今天我们用matplot工具包之一的 mpl_toolkits 来绘制世界地图，这是一个简单的可视化工具，如果希望绘制更加复杂的地图，可以考虑使用Google Maps API，不过这不在我们今天的讨论范围之内。

1.准备

开始之前，你要确保Python和pip已经成功安装在电脑上,如果没有，可以访问这篇文章：超详细Python安装指南 进行安装。

(可选1) 如果你用Python的目的是数据分析，可以直接安装Anaconda，它内置了Python和pip.

(可选2) 此外，推荐大家用VSCode编辑器，它有许多的优点

请选择以下任一种方式输入命令安装依赖：

1. Windows 环境 打开 Cmd (开始-运行-CMD)。

2. MacOS 环境 打开 Terminal (command+空格输入Terminal)。

3. 如果你用的是 VSCode编辑器 或 Pycharm，可以直接使用界面下方的Terminal.

pip install numpy
pip install matplotlib

为了使用 mpl_toolkits, 单纯安装matplotlib是不够的，我们还需要单独安装一下basemap，如果你已经安装了Anaconda，那这一步就非常好办，输入以下命令安装即可：

conda install basemap

如果没有的话，就稍微麻烦一点：

1.安装geos: pip install geos2.根据你的Python版本下载basemap

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

注意cp后面的数字是Python的版本。（在页面上按ctrl+F，输入basemap快速定位）

3.在 cmd 下进入该文件的目录，运行

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

2.简单地图

让我们开始绘制一个地球，中心指向中国：

# 导入需要的包
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 初始化图形
plt.figure(figsize=(8, 8))
# 底图：圆形, lat_0：纬度；lon_o: 经度, (113,29)是武汉
m = Basemap(projection='ortho', resolution=None, lat_0=29, lon_0=113)
# 底色
m.bluemarble(scale=0.5)
# 显示
plt.show()

这里的重点在于Basemap，指定好你想要放置的中心。

效果还不错哦，不仅如此，它其实不单单只是一张图像，它还是一个功能齐全的matplot画布。这也就意味着，你能够在上面画线！让我们放大地图，进入中国区域，然后标记出深圳的位置：

# 导入需要的包
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 以下三行是为了让matplot能显示中文
from pylab import mpl
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['FangSong']
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

fig = plt.figure(figsize=(8, 8))
# 注意几个新增的参数, width和height是用来控制放大尺度的
# 分别代表投影的宽度和高度(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)

# 这里的经纬度是：(经度, 纬度)
x, y = m(113, 23)
plt.plot(x, y, 'ok', markersize=5) 
plt.text(x, y, '深圳', fontsize=12, color="red") 
plt.show()

不要用蓝底图了，看得不是很清晰，我们换成浮雕型：

可以很明显地看到山区、丘陵等地理样貌。你还可以根据你的需要，针对某几个城市做连线或者绘制某些经纬度之间的区域。别忘了，这可是matplotlib可编辑的画布。

3.世界地图

接下来，我们将上述的世界地图展开成带经纬线的平面图形。

# 导入需要的包
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):
    # 绘制带阴影的浮雕图像
    m.shadedrelief(scale=scale)

    # 根据经纬度切割，每13度一条线
    lats = m.drawparallels(np.linspace(-90, 90, 13))
    lons = m.drawmeridians(np.linspace(-180, 180, 13))

    # 集合所有线条
    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)

    # 循环画线
    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，有点那个味了哈。甚至可以自己去打印出来给小孩子学习地理知识了。

但是如果他想学习地理，整个世界的范围好像有点大？我们先让他学习世界著名景点的位置吧？

# 导入需要的包
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
from itertools import chain

# 以下三行是为了让matplot能显示中文
from pylab import mpl
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['FangSong']
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False


def draw_point(m, x, y, name):
    # 这里的经纬度是：(经度, 纬度)
    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):
    # 绘制带阴影的浮雕图像
    m.shadedrelief(scale=scale)

    # 根据经纬度切割，每13度一条线
    lats = m.drawparallels(np.linspace(-90, 90, 13))
    lons = m.drawmeridians(np.linspace(-180, 180, 13))

    # 集合所有线条
    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)

    # 循环画线
    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),
    '吉萨金字塔群': (29, 31),
    '英国的巨石阵': (51, 1),
    '巴黎圣母院': (48, 2),
    '卢浮宫': (48, 2),
    '红场和克里姆林': (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：

这样，只需要往locations里类似地加入某个地点的经纬度，就能在地图上展示出来了，你还能自定义地画两个地点之间的连线，或者是重点放大某个区域。总而言之，你想干的，基本上基于Matplotlib都可以做得到。

到此这篇关于基于Python实现绘制属于你的世界地图的文章就介绍到这了,更多相关Python世界地图内容请搜索猪先飞以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持猪先飞！