Python画地图

Python作为一种功能强大、易于使用、适应性广泛的编程语言，逐渐成为了数据科学家们的宠儿。在这个数据驱动的时代，地图也成为了数据分析、可视化方面的重要组成部分。Python作为一种具备数学模型、数据处理和可视化能力的编程语言，可以轻松地通过相应的库和API完成各种地图的绘制、分析和展示。本文将从多个方面对Python画地图做详细的阐述，以帮助读者更好地理解Python在地图绘制中的应用。

一、Python画地图包

Python的cartography包是一个数据可视化的库，能够通过绘图、地图和地理定位函数对地图进行快速的绘制和分析。它支持各种类型的地图，包括点、线、多边形和等值线。同时，它还提供了一组用于处理和转换坐标的函数，以便在多种坐标系之间进行转换。你也可以技巧性地用cartopy包来合并地图。

安装cartography可使用以下命令：

pip install cartography

以下代码示例展示如何使用cartography绘制世界地图：

import cartopy.crs as ccrs
import cartopy.feature as cfeature
import matplotlib.pyplot as plt

ax = plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree())
ax.add_feature(cfeature.BORDERS)
ax.add_feature(cfeature.COASTLINE)
ax.add_feature(cfeature.LAND)
ax.add_feature(cfeature.OCEAN)
plt.show()

二、Python画地图南极不全

在使用Python进行地图绘制时，有些包和API并不全面，缺少某些地区的地图信息。例如，在使用matplotlib-basemap在南极绘制地图时，它并不支持绘制完整的南极地图。如果要使用Python画全球地图，需要使用其他可选的库，如cartopy包来处理。

以下是一个使用cartopy包绘制全球地图的代码示例：

import matplotlib.pyplot as plt
import cartopy.crs as ccrs

fig = plt.figure(figsize=(12,6))
ax = fig.add_subplot(1,1,1, projection=ccrs.PlateCarree(central_longitude=180))

ax.add_feature(cartopy.feature.LAND)
ax.add_feature(cartopy.feature.OCEAN)
ax.add_feature(cartopy.feature.COASTLINE)
ax.add_feature(cartopy.feature.BORDERS, linestyle=':')
ax.set_global()
ax.stock_img()
plt.show()

三、Python画地图热图

Python的seaborn包可用于生成各种热度图，包括聚类热度图、分层热度图和矩阵热度图等。它能够通过绘图实现对数据集的可视化，有助于数据分析和数据挖掘。

以下是一个使用seaborn包和pandas创建热图的代码示例：

import seaborn as sns
import pandas as pd

df = pd.read_csv('data.csv', index_col=0)
sns.heatmap(df)

四、Python画地图范围

对于想在地图上添加自己的数据的人来说，掌握如何设置地图范围是非常有必要的。Python中有多种方法来控制地图范围，其中包括通过基于坐标的方式和基于地名的方式。

以下是一个使用Python绘制中国地图的代码示例：

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10,8))

map = Basemap(llcrnrlon=77.59,
              llcrnrlat=13.69,
              urcrnrlon=140.21,
              urcrnrlat=54.89,
              resolution='l', projection='cyl', lat_0 = 37.5, lon_0 = 110)

map.fillcontinents(color='coral', lake_color='aqua')
map.drawmapboundary(fill_color='aqua')
map.drawcountries(linewidth=0.25)
map.drawstates(linewidth=0.25)

plt.show()

五、Python画地图高德API

高德地图API提供了使用Python进行地图绘制、路线规划、路径分析和数据查询等各种功能。它还提供了Python的SDK，可以方便地使用Python接口调用API服务。

以下是一个使用高德API绘制地图的代码示例：

from amap import AMap

apiKey = "your_api_key"
amap = AMap(apiKey)

location = input("请输入地址：")
res = amap.get_geo(location)

print(res['geocodes'][0]['location'])

六、Python画地图单位

在绘制地图的时候，单位是非常重要的。正确的单位可以使绘制的地图更具规范性并更好地表达意义。Python支持对地图中的单位进行控制和调整。

以下是一个使用Python绘制中国地图以及设置单位的代码示例：

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10,8))

map = Basemap(llcrnrlon=77.59,
              llcrnrlat=13.69,
              urcrnrlon=140.21,
              urcrnrlat=54.89,
              resolution='l', projection='cyl', lat_0 = 37.5, lon_0 = 110)

map.drawmapboundary(fill_color='aqua')
map.fillcontinents(color='coral', lake_color='aqua')
map.drawcountries(linewidth=0.25)

map.drawmeridians(range(0, 360, 30))
map.drawparallels(range(-90, 90, 30))

plt.show()

七、Python可视化绘制点描地图

在有关数据的分析和可视化中，点状地图常用来显示地理位置以及量化数据。Python有很多库和API可以绘制点状地图，例如folium、geopandas、bokeh和plotly等。

以下是一个使用folium包绘制美国火车站位置的代码示例：

import pandas as pd
import numpy as np
import folium

station_data = pd.read_csv('railway_stations.csv', encoding="ISO-8859-1")
station_data = station_data[["Station Name","Latitude","Longitude"]]
station_data = station_data.dropna()

stations_map = folium.Map(location=[42.281988, -83.744284], zoom_start=10)

for index, row in station_data.iterrows():
    folium.Marker(location=(row["Latitude"], row["Longitude"]), popup=row["Station Name"]).add_to(stations_map)
 
stations_map

八、Python画地图的库

在Python中，有多个库可以用来绘制地图。常用的库包括matplotlib-basemap、folium、plotly、geopandas和cartopy等。

以下是一个使用plotly包绘制世界地图的代码示例：

import plotly.express as px

df = px.data.gapminder().query("year==2007")

fig = px.choropleth(df, locations="iso_alpha",
                    color="gdpPercap", 
                    hover_name="country",
                    projection="orthographic")
fig.show()

九、Python画地图的城市去哪里找

在使用Python进行地图绘制时，需要提供地图的经纬度信息。有些城市的经纬度信息可能不好获取，这时我们可以借助API工具或者第三方库来获取。

以下是一个使用IPython的geopy库获取中华人民共和国主要城市经纬度的代码示例：

from geopy.geocoders import Nominatim

geolocator = Nominatim(user_agent="my-application")

cities = ["北京市", "上海市", "广州市", "深圳市", "天津市", "重庆市", "成都市", "杭州市", "武汉市", "西安市"]

for city in cities:
    location = geolocator.geocode(city)
    print("{}的经纬度是：{},{}".format(city, location.latitude, location.longitude))