这可能是Python里最强的绘制地图神器
1. Folium簡介
Folium是一個基于leaflet.js的Python地圖庫，其中，Leaflet是一個非常輕的前端地圖可視化庫。即可以使用Python語言調(diào)用Leaflet的地圖可視化能力。它不單單可以在地圖上展示數(shù)據(jù)的分布圖，還可以使用Vincent/Vega在地圖上加以標記。Folium可以讓你用Python強大生態(tài)系統(tǒng)來處理數(shù)據(jù)，然后用Leaflet地圖來展示。
Folium中有許多來自OpenStreetMap、MapQuest Open、MapQuestOpen Aerial、Mapbox和Stamen的內(nèi)建地圖元件，而且支持使用Mapbox或Cloudmade的API密鑰來定制個性化的地圖元件。Folium支持GeoJSON和TopoJSON兩種文件格式的疊加，也可以將數(shù)據(jù)連接到這兩種文件格式的疊加層，最后可使用color-brewer配色方案創(chuàng)建分布圖。
2. Folium的使用
地圖的生成
imgfolium.folium.Map()詳解
folium.folium.Map(location=None,?width='100%',?height='100%',?left='0%',?top='0%',?position='relative',?tiles='OpenStreetMap',?attr=None,?min_zoom=0,?max_zoom=18,?zoom_start=10,?min_lat=-90,?max_lat=90,?min_lon=-180,?max_lon=180,?max_bounds=False,?crs='EPSG3857',?control_scale=False,?prefer_canvas=False,?no_touch=False,?disable_3d=False,?png_enabled=False,?zoom_control=True,?**kwargs)參數(shù)說明：
location (tuple or list, default None)：緯度和經(jīng)度
width (pixel int or percentage string (default: ‘100%’))：地圖寬度
height (pixel int or percentage string (default: ‘100%’))：地圖高度
tiles (str, default ‘OpenStreetMap’) ：瓦片名稱或使用TileLayer classass.
min_zoom (int, default 0)：地圖可縮放的最小級別
max_zoom (int, default 18)：地圖可縮放的最大級別
zoom_start (int, default 10) ：地圖的初始縮放級別
attr (string, default None)：當使用自定義瓦片時，傳入自定義瓦片的名詞
crs (str, default ‘EPSG3857’) ：投影坐標系標識
EPSG3857: Web墨卡托投影后的平面地圖，坐標單位為米。大部分國外地圖使用的時該標準。
EPSG4326: Web墨卡托投影后的平面地圖，但仍然使用WGS84的經(jīng)度、緯度表示坐標。
EPSG3395: 墨卡托投影，主要用于航海圖
Simple: 簡單的x，y匹配，用于自定義瓦片(比如游戲地圖)
control_scale (bool, default False) ：是否在地圖上顯示縮放標尺
prefer_canvas (bool, default False)：強制使用Canvas渲染
no_touch (bool, default False) ：是否允許觸摸事件
disable_3d (bool, default False) ：強制使用CSS 3D效果
zoom_control (bool, default True) ：是否要限制zoom操作
**kwargs：Leaflets地圖類的其他參數(shù): https://leafletjs.com/reference-1.5.1.html#map
“tiles”參數(shù)可選值：
“OpenStreetMap”
“Mapbox Bright” (Limited levels of zoom for free tiles)
“Mapbox Control Room” (Limited levels of zoom for free tiles)
“Stamen” (Terrain, Toner, and Watercolor)
“Cloudmade” (Must pass API key)
“Mapbox” (Must pass API key)
“CartoDB” (positron and dark_matter)
“tiles”的自定義設置：
img地球上同一個地理位置的經(jīng)緯度，在不同的坐標系中，會有少量偏移，國內(nèi)目前常見的坐標系主要分為三種：
地球坐標系——WGS84：常見于GPS設備，Google地圖等國際標準的坐標體系。
火星坐標系——GCJ-02：中國國內(nèi)使用的被強制加密后的坐標體系，高德坐標就屬于該種坐標體系。
百度坐標系——BD-09：百度地圖所使用的坐標體系，是在火星坐標系的基礎上又進行了一次加密處理。
所以在設置“tiles”時需要考慮目前手中得經(jīng)緯度屬于那種坐標系。
由于投影坐標系中沒有GCJ-02和BD-09對應的標識，所以在自定義瓦片時主要經(jīng)緯度能匹配上，crs中的設置可保持不變。更多詳情介紹請看：瓦片坐標系學習
如果需要將地圖保存，只需執(zhí)行：m.save(“map.html”) 即可。
添加點、線、面要素
添加點
import?folium m?=?folium.Map(location=[39.917834,?116.397036],?zoom_start=13,?width='50%',height='50%',?zoom_control='False',tiles='http://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=8&x={x}&y={y}&z={z}<ype=6',attr='AutoNavi')tooltip?='請點擊我查看該點信息' folium.Marker([39.937282,116.403187],?popup='南鑼鼓巷',tooltip=tooltip).add_to(m) folium.Marker([39.917834,116.397036],?popup='故宮',tooltip=tooltip).add_to(m) folium.Marker([39.928614,116.391746],?popup='北海公園',?tooltip=tooltip,?icon=folium.Icon(color='red')).add_to(m) folium.Marker([39.942143,116.382590],?popup='后海公園',?tooltip=tooltip,?icon=folium.Icon(color='green',?prefix='fa',?icon='taxi')).add_to(m)mimg
Folium.Icon類可以設置color, icon_color, icon, angle, prefix這5個參數(shù)：
color的可選項包括：[‘red’, ‘blue’, ‘green’, ‘purple’, ‘orange’, ‘darkred’, ‘lightred’, ‘beige’, ‘darkblue’, ‘darkgreen’, ‘cadetblue’, ‘darkpurple’, ‘white’, ‘pink’, ‘lightblue’, ‘lightgreen’, ‘gray’, ‘black’, ‘lightgray’] ，或者HTML顏色代碼
icon_color同上
icon可以在Font-Awesome網(wǎng)站中找到對應的名字，并設置prefix參數(shù)為’fa’
angle以度為單位設置
其他：
m.add_child(folium.LatLngPopup())?#顯示鼠標點擊點經(jīng)緯度 m.add_child(folium.ClickForMarker(popup='Waypoint'))?#?將鼠標點擊點添加到地圖上添加圓
folium.Circle(radius=300,location=[39.928614,116.391746],popup='北海公園',color='crimson',fill=False, ).add_to(m) folium.CircleMarker(location=[39.942143,116.382590],radius=50,popup='后海公園',color='#3186cc',fill=True,fill_color='#3186cc' ).add_to(m)img
Circle和CircleMarker的不同：CircleMarker的radius一個單位是像素，Circle的一個單位時米
添加線段
folium.PolyLine([[39.917834,116.397036],[39.928614,116.391746],[39.937282,116.403187],[39.942143,116.382590] ],color='red').add_to(m)img
添加多邊形
folium.Marker([39.917834,116.397036],?popup='故宮').add_to(m) folium.Marker([39.928614,116.391746],?popup='北海公園').add_to(m) folium.Marker([39.937282,116.403187],?popup='南鑼鼓巷').add_to(m) folium.Marker([39.942143,116.382590],?popup='后海公園').add_to(m)folium.Polygon([[39.917834,116.397036],[39.928614,116.391746],[39.942143,116.382590],[39.937282,116.403187], ],color='blue',?weight=2,?fill=True,?fill_color='blue',?fill_opacity=0.3).add_to(m)img
Folium的其他高級應用
在地圖上顯示前200條犯罪數(shù)據(jù)
import?folium import?pandas?as?pdsan_map?=?folium.Map(location=[37.77,?-122.42],?zoom_start=12,width='50%',height='50%')#?cdata?=?pd.read_csv('https://cocl.us/sanfran_crime_dataset') cdata?=?pd.read_csv('Police_Department_Incidents_-_Previous_Year__2016_.csv')?#犯罪數(shù)據(jù)，包含犯罪所在經(jīng)緯度#?get?the?first?200?crimes?in?the?cdata limit?=?200 data?=?cdata.iloc[0:limit,?:] #?Instantiate?a?feature?group?for?the?incidents?in?the?dataframe incidents?=?folium.map.FeatureGroup() #?Loop?through?the?200?crimes?and?add?each?to?the?incidents?feature?group for?lat,?lng,?in?zip(cdata.Y,?data.X):incidents.add_child(folium.CircleMarker([lat,?lng],radius=7,?#?define?how?big?you?want?the?circle?markers?to?becolor='yellow',fill=True,fill_color='red',fill_opacity=0.4))san_map.add_child(incidents)img
統(tǒng)計區(qū)域犯罪總數(shù)
from?folium?import?plugins#?let's?start?again?with?a?clean?copy?of?the?map?of?San?Francisco san_map?=?folium.Map(location=[37.77,?-122.42],?zoom_start=12,width='50%',height='50%')#?instantiate?a?mark?cluster?object?for?the?incidents?in?the?dataframe incidents?=?plugins.MarkerCluster().add_to(san_map)#?loop?through?the?dataframe?and?add?each?data?point?to?the?mark?cluster for?lat,?lng,?label,?in?zip(data.Y,?data.X,?cdata.Category):folium.Marker(location=[lat,?lng],icon=None,popup=label,).add_to(incidents)#?add?incidents?to?map san_map.add_child(incidents)img
以熱力圖的方式呈現(xiàn)
from?folium.plugins?import?HeatMapsan_map?=?folium.Map(location=[37.77,?-122.42],?zoom_start=12,width='50%',height='50%')#?Convert?data?format heatdata?=?data[['Y','X']].values.tolist()#?add?incidents?to?map HeatMap(heatdata).add_to(san_map)san_mapimg
在地圖上呈現(xiàn)GeoJSON邊界數(shù)據(jù)
import?json import?requests#?url?=?'https://cocl.us/sanfran_geojson' url?=?'san-francisco.geojson' san_geo?=?f'{url}' san_map?=?folium.Map(location=[37.77,?-122.42],?zoom_start=12,width='50%',height='50%') folium.GeoJson(san_geo,style_function=lambda?feature:?{'fillColor':?'#ffff00','color':?'blue','weight':?2,'dashArray':?'5,?5'} ).add_to(san_map)san_mapimg
在GeoJSON上繪制Choropleth分級著色圖
#?Count?crime?numbers?in?each?neighborhood disdata?=?pd.DataFrame(cdata['PdDistrict'].value_counts()) disdata.reset_index(inplace=True) disdata.rename(columns={'index':'Neighborhood','PdDistrict':'Count'},inplace=True)san_map?=?folium.Map(location=[37.77,?-122.42],?zoom_start=12,width='50%',height='50%')folium.Choropleth(geo_data=san_geo,data=disdata,columns=['Neighborhood','Count'],key_on='feature.properties.DISTRICT',#fill_color='red',fill_color='YlOrRd',fill_opacity=0.7,line_opacity=0.2,highlight=True,legend_name='Crime?Counts?in?San?Francisco' ).add_to(san_map)san_mapimg
3. 各地圖提供商瓦片服務地圖規(guī)則
高德地圖
目前高德的瓦片地址有如下兩種：
http://wprd0{1-4}.is.autonavi.com/appmaptile?x={x}&y={y}&z={z}&lang=zh_cn&size=1&scl=1&style=7<ype=1
http://webst0{1-4}.is.autonavi.com/appmaptile?style=7&x={x}&y={y}&z={z}
前者是高德的新版地址，后者是老版地址。
高德新版的參數(shù)：
lang：可以通過zh_cn設置中文，en設置英文
size：基本無作用
scl：瓦片尺寸控制，1=256,2=512
style：設置影像和路網(wǎng)，style=6為衛(wèi)星圖，style=7為街道圖，style=8為標注圖
ltype：線性控制，增加后，只對地圖要素進行控制，沒有文字注記，要素多少，是否透明
這些規(guī)律并不是絕對的，有可能有的組合某些參數(shù)不起作用。
谷歌地圖
目前谷歌的瓦片地址也存在兩種：
國內(nèi)：http://mt{0-3}.google.cn/vt/lyrs=m&hl=zh-CN&gl=cn&x={x}&y={y}&z={z}
國外：http://mt{0-3}.google.com/vt/lyrs=m&hl=zh-CN&gl=cn&x={x}&y={y}&z={z}
參數(shù)詳解：
lyrs = 類型
h = roads only 僅限道路
m = standard roadmap 標準路線圖
p = terrain 帶標簽的地形圖
r = somehow altered roadmap 某種改變的路線圖
s = satellite only 僅限衛(wèi)星
t = terrain only 僅限地形
y = hybrid 帶標簽的衛(wèi)星圖
gl = 坐標系
CN = 中國火星坐標系
hl = 地圖文字語言
zh-CN = 中文
en-US = 英文
x = 瓦片橫坐標
y = 瓦片縱坐標
z = 縮放級別 衛(wèi)星圖0-14,路線圖0-17
百度地圖
百度當前的瓦片地址：
http://online{0-4}.map.bdimg.com/onlinelabel/?qt=tile&x={x}&y={y}&z={z}&styles=pl&udt=202004151&scaler=2&p=0
http://api{0-3}.map.bdimg.com/customimage/tile?&x={x}&y={y}&z={z}&udt=20180601&scale=1
http://its.map.baidu.com:8002/traffic/TrafficTileService?level={z}&x={x}&y={y}&time=1373790856265&label=web2D&;v=017
備注：瓦片地址中的x和y對應的并不是經(jīng)緯度值，而是瓦片編號，中國主要地圖商的瓦片編號流派：
目前百度的瓦片編號比較特殊，Folium暫不支持。
其他參考資料：
https://github.com/geometalab/pyGeoTile
https://github.com/anzhihun/OpenLayers3Primer/blob/master/ch05/05-03.md
http://www.winseliu.com/blog/2018/01/30/map-started-guide/
https://github.com/CntChen/tile-lnglat-transform
騰訊地圖
騰訊地圖的瓦片地圖URL格式：
http://rt1.map.gtimg.com/realtimerender?z={z}&x={x}&y={y}&type=vector&style=0
由于騰訊地圖使用的瓦片編碼時TMS，所以使用時需要額外的設置。具體如下：
其他底圖
{0,1,2,3}代表了url的subDomain,在請求時會隨機的在url中使用mt0、mt1、mt2、mt3。{z}代表zoom，即縮放級別，{x}代表列號，{y}代表行號。
GeoQ 官網(wǎng)有公開的多個基于 ArcGIS 的地圖服務,均可使用,詳見https://map.geoq.cn/arcgis/rest/services
4. 參考鏈接：
https://leafletjs.com/
https://python-visualization.github.io/folium/
http://openwhatevermap.xyz/
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的这可能是Python里最强的绘制地图神器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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