本文目录一览：
- 1、cartopy与 Folium 哪个强大
- 2、如何系统地自学 Python
- 3、Cartopy绘图系列 | 绘制全球温度场+风矢量场
- 4、Python气象数据处理与绘图(12)：轨迹(台风路径，寒潮路径，水汽轨迹)绘制
cartopy与 Folium 哪个强大
个人推荐Cartopy。
Cartopy是一个Python包，用于地理空间数据处理，以便生成地图和其他地理空间数据分析。 Cartopy利用了强大的PROJ.4、NumPy和Shapely库，并在Matplotlib之上构建了一个编程接口，用于创建发布质量的地图。 cartopy的主要特点是面向对象的投影定义，以及在投影之间转换点、线、向量、多边形和图像的能力。 您会发现 Cartopy 对于大尺度/小比例尺数据特别有用，在这些数据中，球数据的笛卡尔假设通常会被打破。
folium是js上著名的地理信息可视化库leaflet.js为Python提供的接口，通过它，我们可以通过在Python端编写代码操纵数据，来调用leaflet的相关功能，基于内建的osm或自行获取的osm资源和地图原件进行地理信息内容的可视化，以及制作优美的可交互地图。其语法格式类似ggplot2，是通过不断添加图层元素来定义一个Map对象，最后以几种方式将Map对象展现出来。
如何系统地自学 Python
是否非常想学好 Python，一方面被琐事纠缠，一直没能动手，另一方面，担心学习成本太高，心里默默敲着退堂鼓？
幸运的是，Python 是一门初学者友好的编程语言，想要完全掌握它，你不必花上太多的时间和精力。
Python 的设计哲学之一就是简单易学，体现在两个方面：
语法简洁明了：相对 Ruby 和 Perl，它的语法特性不多不少，大多数都很简单直接，不玩儿玄学。
切入点很多：Python 可以让你可以做很多事情，科学计算和数据分析、爬虫、Web 网站、游戏、命令行实用工具等等等等，总有一个是你感兴趣并且愿意投入时间的。
废话不多说，学会一门语言的捷径只有一个： Getting Started
¶ 起步阶段
任何一种编程语言都包含两个部分：硬知识和软知识，起步阶段的主要任务是掌握硬知识。
硬知识
“硬知识”指的是编程语言的语法、算法和数据结构、编程范式等，例如：变量和类型、循环语句、分支、函数、类。这部分知识也是具有普适性的，看上去是掌握了一种语法，实际是建立了一种思维。例如：让一个 Java 程序员去学习 Python，他可以很快的将 Java 中的学到的面向对象的知识 map 到 Python 中来，因此能够快速掌握 Python 中面向对象的特性。
如果你是刚开始学习编程的新手，一本可靠的语法书是非常重要的。它看上去可能非常枯燥乏味，但对于建立稳固的编程思维是必不可少。
下面列出了一些适合初学者入门的教学材料：
廖雪峰的 Python 教程 Python 中文教程的翘楚，专为刚刚步入程序世界的小白打造。
笨方法学 Python 这本书在讲解 Python 的语法成分时，还附带大量可实践的例子，非常适合快速起步。
The Hitchhiker’s Guide to Python! 这本指南着重于 Python 的最佳实践，不管你是 Python 专家还是新手，都能获得极大的帮助。
Python 的哲学：
用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事。
学习也是一样，虽然推荐了多种学习资料，但实际学习的时候，最好只选择其中的一个，坚持看完。
必要的时候，可能需要阅读讲解数据结构和算法的书，这些知识对于理解和使用 Python 中的对象模型有着很大的帮助。
软知识
“软知识”则是特定语言环境下的语法技巧、类库的使用、IDE的选择等等。这一部分，即使完全不了解不会使用，也不会妨碍你去编程，只不过写出的程序，看上去显得“傻”了些。
对这些知识的学习，取决于你尝试解决的问题的领域和深度。对初学者而言，起步阶段极易走火，或者在选择 Python 版本时徘徊不决，一会儿看 2.7 一会儿又转到 3.0，或者徜徉在类库的大海中无法自拔，Scrapy，Numpy，Django 什么都要试试，或者参与编辑器圣战、大括号缩进探究、操作系统辩论赛等无意义活动，或者整天跪舔语法糖，老想着怎么一行代码把所有的事情做完，或者去构想圣洁的性能安全通用性健壮性全部满分的解决方案。
很多“大牛”都会告诫初学者，用这个用那个，少走弯路，这样反而把初学者推向了真正的弯路。
还不如告诉初学者，学习本来就是个需要你去走弯路出 Bug，只能脚踏实地，没有奇迹只有狗屎的过程。
选择一个方向先走下去，哪怕脏丑差，走不动了再看看有没有更好的解决途径。
自己走了弯路，你才知道这么做的好处，才能理解为什么人们可以手写状态机去匹配却偏要发明正则表达式，为什么面向过程可以解决却偏要面向对象，为什么我可以操纵每一根指针却偏要自动管理内存，为什么我可以嵌套回调却偏要用 Promise...
更重要的是，你会明白，高层次的解决方法都是对低层次的封装，并不是任何情况下都是最有效最合适的。
技术涌进就像波浪一样，那些陈旧的封存已久的技术，消退了迟早还会涌回的。就像现在移动端应用、手游和 HTML5 的火热，某些方面不正在重演过去 PC 的那些历史么？
因此，不要担心自己走错路误了终身，坚持并保持进步才是正道。
起步阶段的核心任务是掌握硬知识，软知识做适当了解，有了稳固的根，粗壮的枝干，才能长出浓密的叶子，结出甜美的果实。
¶ 发展阶段
完成了基础知识的学习，必定会感到一阵空虚，怀疑这些语法知识是不是真的有用。
没错，你的怀疑是非常正确的。要让 Python 发挥出它的价值，当然不能停留在语法层面。
发展阶段的核心任务，就是“跳出 Python，拥抱世界”。
在你面前会有多个分支：科学计算和数据分析、爬虫、Web 网站、游戏、命令行实用工具等等等等，这些都不是仅仅知道 Python 语法就能解决的问题。
拿爬虫举例，如果你对计算机网络，HTTP 协议，HTML，文本编码，JSON 一无所知，你能做好这部分的工作么？而你在起步阶段的基础知识也同样重要，如果你连循环递归怎么写都还要查文档，连 BFS 都不知道怎么实现，这就像工匠做石凳每次起锤都要思考锤子怎么使用一样，非常低效。
在这个阶段，不可避免要接触大量类库，阅读大量书籍的。
类库方面
「Awesome Python 项目」：vinta/awesome-python · GitHub
这里列出了你在尝试解决各种实际问题时，Python 社区已有的工具型类库，如下图所示：
请点击输入图片描述
vinta/awesome-python
你可以按照实际需求，寻找你需要的类库。
至于相关类库如何使用，必须掌握的技能便是阅读文档。由于开源社区大多数文档都是英文写成的，所以，英语不好的同学，需要恶补下。
书籍方面
这里我只列出一些我觉得比较有一些帮助的书籍，详细的请看豆瓣的书评：
科学和数据分析：
❖「集体智慧编程」：集体智慧编程 (豆瓣)
❖「数学之美」：数学之美 (豆瓣)
❖「统计学习方法」：统计学习方法 (豆瓣)
❖「Pattern Recognition And Machine Learning」：Pattern Recognition And Machine Learning (豆瓣)
❖「数据科学实战」：数据科学实战 (豆瓣)
❖「数据检索导论」：信息检索导论 (豆瓣)
爬虫：
❖「HTTP 权威指南」：HTTP权威指南 (豆瓣)
Web 网站：
❖「HTML CSS 设计与构建网站」：HTML CSS设计与构建网站 (豆瓣)
...
列到这里已经不需要继续了。
聪明的你一定会发现上面的大部分书籍，并不是讲 Python 的书，而更多的是专业知识。
事实上，这里所谓“跳出 Python，拥抱世界”，其实是发现 Python 和专业知识相结合，能够解决很多实际问题。这个阶段能走到什么程度，更多的取决于自己的专业知识。
¶ 深入阶段
这个阶段的你，对 Python 几乎了如指掌，那么你一定知道 Python 是用 C 语言实现的。
可是 Python 对象的“动态特征”是怎么用相对底层，连自动内存管理都没有的C语言实现的呢？这时候就不能停留在表面了，勇敢的拆开 Python 的黑盒子，深入到语言的内部，去看它的历史，读它的源码，才能真正理解它的设计思路。
这里推荐一本书：
「Python 源码剖析」：Python源码剖析 (豆瓣)
这本书把 Python 源码中最核心的部分，给出了详细的阐释，不过阅读此书需要对 C 语言内存模型和指针有着很好的理解。
另外，Python 本身是一门杂糅多种范式的动态语言，也就是说，相对于 C 的过程式、 Haskell 等的函数式、Java 基于类的面向对象而言，它都不够纯粹。换而言之，编程语言的“道学”，在 Python 中只能有限的体悟。学习某种编程范式时，从那些面向这种范式更加纯粹的语言出发，才能有更深刻的理解，也能了解到 Python 语言的根源。
这里推荐一门公开课
「编程范式」：斯坦福大学公开课：编程范式
讲师高屋建瓴，从各种编程范式的代表语言出发，给出了每种编程范式最核心的思想。
值得一提的是，这门课程对C语言有非常深入的讲解，例如C语言的范型和内存管理。这些知识，对阅读 Python 源码也有大有帮助。
Python 的许多最佳实践都隐藏在那些众所周知的框架和类库中，例如 Django、Tornado 等等。在它们的源代码中淘金，也是个不错的选择。
¶ 最后的话
每个人学编程的道路都是不一样的，其实大都殊途同归，没有迷路的人只有不能坚持的人！
希望想学 Python 想学编程的同学，不要犹豫了，看完这篇文章，
Just Getting Started ！！！
Cartopy绘图系列 | 绘制全球温度场+风矢量场
除此之外，我想给大家推荐 Python 的一种制图工具包 Cartopy,（内容比Basemap更加丰富和实用）
为什么要选用Cartopy ?
官网教程：
1）Anaconda环境
如果你正在使用 Python 的科学计算发行版 Anaconda，安装 Cartopy 非常容易。
命令行输入: conda install -c conda-forge cartopy
2）Windows环境
命令行输入：pip install cartopy
3）可以切换国内像源，安装速度更快
命令行输入：pip install -i cartopy
测试是否安装成功：
启动python命令行工具，输入 import cartopy 如果没有报错，则安装成功！
往往我们需要绘制自定义范围的研究区域，需要绘制指定shapefile文件的边界！
Python气象数据处理与绘图(12)：轨迹(台风路径，寒潮路径，水汽轨迹)绘制
寒潮是笔者主要的研究方向，寒潮路径作为寒潮重要的特征，是寒潮预报的重点之一，同样的道理也适用在台风研究以及降水的水汽来源研究中。关于路径的计算以及获取方法(比如轨迹倒推，模型追踪等等方法，台风有自己现成的数据集，比如ibtracs数据集等等)并不在本文的介绍范围之内，本文主要介绍在获取了相应的路径坐标后，如何在图中美观的展现。
上图展现了近40年东北亚区域的冬季冷空气活动路径，绘制这类图需要的数据只需为每条路径的N个三维坐标点，第一第二维分别为longitude和latitudee，第三维则比较随意，根据需要选择，比如说需要体现高度，那就用高度坐标，需要体现冷空气强度，那就用温度数据，水汽可以用相对湿度，台风也可以用速度等等。
通常此类数据是由.txt(.csv)等格式存储的，读取和处理方法可参考我的“Python气象数据处理与绘图(1)：数据读取”，本文主要介绍绘图部分。
当然根据需要，也可以直接绘制两维的轨迹，即取消掉颜色数组，用最简单的plot语句，循环绘制即可。
有一个陷阱需要大家注意的是，当轨迹跨越了东西半球时，即穿越了0°或者360°经线时，它的连接方式是反向绕一圈，比如下图所示，你想要蓝色的轨迹，然而很有可能得到绿色的，这是因为你的网格数组的边界是断点，系统不会自动识别最短路径，只会在数组中直接想连，因为这不是循环数组。
我目前的解决办法是这样的：如果你的数据是0°-360°格式，那么变为-180°-180°的格式，反之相互转换。但是如果你的数据两种都出现了断点，也就是绕了地球一圈多，那无论怎样都么得办法了，我目前的思路是将数据转换成极坐标数据格式，理论上是可行的，CARTOPY的绘图也是支持极坐标数据的，具体实施还需要再试试。
