python-地图可视化组件folium的操作

2020-12-14 0 335

folium是python的一个用来绘制地图,并在地图上打点,画圈,做颜色标记的工具类。简单易学,和pandas可以很好的融合,是居家必备良品。

一 基本功能演示

import folium
import webbrowser
m=folium.Map(location=[40.009867,116.485994],zoom_start=10) # 绘制地图,确定聚焦点
folium.Marker([40.2,116.7],popup=\'<b>浮标上面的那个文字</b>\').add_to(m) # 定一个点,放到地图m上
folium.Marker([40.22,116.72],popup=\'<b>浮标上面的那个文字</b>\',icon=folium.Icon(color=\'red\')).add_to(m)
# 把浮标变成红色
folium.Marker([40.24,116.74],popup=\'<b>浮标上面的那个文字</b>\',icon=folium.Icon(color=\'green\',icon=\'info-sign\')).add_to(m)
# 浮标改图样
#标记一个空心的圈
folium.Circle(
 location=[40.2,117.7],
 radius=10000,
 color=\'crimson\',
 popup=\'popup\',
 fill=False
).add_to(m)
#标记一个实心圆
folium.CircleMarker(
 location=[39.2,117.7],
 radius=100,
 popup=\'popup\',
 color=\'#DC143C\',#圈的颜色
 fill=True,
 fill_color=\'#6495ED\' #填充颜色
).add_to(m)
m.save(\'f1.html\')
webbrowser.open(\'f1.html\')

另外,folium还支持交互,比如鼠标点击的地方显示经纬度,或者直接在点击过的地方标记一个icon

import folium
import webbrowser as wb
# 地图上悬浮显示经纬度
m = folium.Map(
 location=[36.68159, 117.103565],
 zoom_start=10
)
m.add_child(folium.LatLngPopup())
# 手动打点功能
m.add_child(
 folium.ClickForMarker(popup=\'Waypoint\')
)
m.save(\'f2.html\')
wb.open(\'f2.html\')

二 使用folium绘制散点图,热力图

热力图 ,现实中数据的量级不好控制,有时候用folium画出的热力图,效果往往不是太好。

import numpy as np
import pandas as pd
import seaborn as sns
import folium
import webbrowser
from folium.plugins import HeatMap
#导入数据集:
posi = pd.read_excel(\"D:/Python/File/Cities2015.xlsx\")
posi = posi.dropna()
#生成所需要的数组格式数据:
lat = np.array(posi[\"lat\"][0:len(posi)])
lon = np.array(posi[\"lon\"][0:len(posi)])
pop = np.array(posi[\"pop\"][0:len(posi)],dtype=float)
gdp = np.array(posi[\"GDP\"][0:len(posi)],dtype=float)
data1 = [[lat[i],lon[i],pop[i]] for i in range(len(posi))]
#创建以高德地图为底图的密度图:
map_osm = folium.Map(
 location=[35,110],
 zoom_start=5,
 tiles=\'http://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=8&x={x}&y={y}&z={z}\',
 attr=\"&copy; <a href=\"http://ditu.amap.com/\" rel=\"external nofollow\" >高德地图</a>\"
 )
#创建以腾讯地图为底图的密度图:
map_osm = folium.Map(
 location=[35,110],
 zoom_start=5,
 tiles=\'http://rt{s}.map.gtimg.com/realtimerender?z={z}&x={x}&y={y}&type=vector&style=0\',
 attr=\"&copy; <a href=\"http://map.qq.com/\" rel=\"external nofollow\" >腾讯地图</a>\"
 )
#生成交互式地图:
HeatMap(data1).add_to(map_osm)
file_path = r\"D:/Python/Image/People.html\"
map_osm.save(file_path)
webbrowser.open(file_path)

folium的散点图更适合作展示,考虑到加载的顺畅性,不建议读取太大的数据,另外其组件可能会读一些外网的js,如果所在的网络不能访问google可能效果无法展示。解决办法是把里面的js地址替换成国内的镜像。

import pandas as pd
import numpy as np
import os
import folium
from folium import plugins
import webbrowser
import geopandas as gp
#数据导入:
full = pd.read_excel(\"D:/Python/File/Cities2015.xlsx\")
full = full.dropna()
#创建地图对象:
schools_map = folium.Map(location=[full[\'lat\'].mean(), full[\'lon\'].mean()], zoom_start=10)
marker_cluster = plugins.MarkerCluster().add_to(schools_map) 
#标注数据点:
for name,row in full.iterrows():
 folium.Marker([row[\"lat\"], row[\"lon\"]], popup=\"{0}:{1}\".format(row[\"cities\"], row[\"GDP\"])).add_to(marker_cluster) 
#逐行读取经纬度,数值,并且打点
#folium.RegularPolygonMarker([row[\"lat\"], row[\"lon\"]], popup=\"{0}:{1}\".format(row[\"cities\"], row[\"GDP\"]),number_of_sides=10,radius=5).add_to(marker_cluster)
schools_map.save(\'schools_map.html\') #保存到本地
webbrowser.open(\'schools_map.html\') #在浏览器中打开

除此之外folium还可以绘制填充图,填充图比较素颜,如下图

python-地图可视化组件folium的操作

这里有一些官方示例,感兴趣可以看下 :

https://nbviewer.jupyter.org/github/python-visualization/folium/tree/master/examples/

补充:Python遥感可视化 — folium模块展示热力图

“本节通过folium模块来绘制全国PM2.5热力分布图,并生成对应的html文件。”

今天的遥感之美—歌曲《欧若拉》中的阿拉斯加。阿拉斯加州位于北美大陆西北端,东与加拿大接壤,另三面环北冰洋、白令海和北太平洋。卫星俯瞰神秘北极圈,阿拉斯加的山巅,谁的脸出现海角的天边(盗用歌词捂脸)。

python-地图可视化组件folium的操作

哥伦比亚冰川位于美国阿拉斯加州,从海拔3,050米的冰原开始下降,沿着楚加奇山脉的侧翼下降,进入一个狭窄的入口,通往阿拉斯加东南部的威廉王子湾,它是世界上变化最快的冰川之一。科学家使用Landsat 4,5,7和8跟踪哥伦比亚冰川的变化已超过30年。哥伦比亚冰川是一个大型的潮水冰川,最终流入大海。

由Landsat系列卫星捕获的假彩色图像显示了自1986年以来冰川及其周围景观的变化。图像由以下传感器收集—专题制图仪(TM),增强型专题制图仪(ETM +)和陆地成像仪(OLI)—来自四种不同的Landsat卫星(4,5,7和8)。

Landsat图像结合了电磁波谱的短波红外,近红外和绿光波段。通过这种波长组合,雪和冰呈现明亮的青色,植被为绿色,云为白色或浅橙色,水体为深蓝色。暴露的基岩呈棕色,而冰川表面的岩石碎片呈灰色。

在过去三十年里,终点站向北退缩了20公里。在某些年份,终点站退缩了一公里以上,但速度不均匀。例如,终点站的运动在2000年至2006年之间停滞不前,因为大努纳塔克峰和卡丁峰(直接向西)限制了冰川的运动并将冰块固定。自20世纪80年代以来,冰川已经失去了其总厚度和体积的一半左右(译自Landsat官网)。

folium是Python中一个绘制地图的模块,并可以在地图(底图)上打点,画圈,做颜色标记的工具类。简单易学,和pandas可以很好的融合,是地图可视化的一款神器。

在命令行中直接在线安装即可,快速、简洁、方便、高效。

pip install folium

这个开源库中有许多来自OpenStreetMap、MapQuest Open、MapQuestOpen Aerial、Mapbox和Stamen的内建地图组件,而且支持使用Mapbox或Cloudmade的API密钥来定制个性化的地图组件。Folium支持GeoJSON和TopoJSON两种文件格式的叠加,也可以将数据连接到这两种文件格式的叠加层,最后可使用color-brewer配色方案创建分布图。

本节先来展示一下它的简单应用,主要以2018年1月全国1000多个PM2.5地面观测站点为例,将这些数据以热力图(heat map)的形式展现给大家,并生成相应的html文件。

代码实现:

# _*_ coding: utf-8 _*_
__author__ = \'xbr\'
__date__ = \'2019/1/9 15:47\'
 
import numpy as np
import pandas as pd
import folium
import webbrowser
from folium.plugins import HeatMap
 
 
# 读取csv文件,以Dataframe形式保存
df = pd.read_csv(r\"D:\\data\\PM25-20180101.csv\")
# 获取数据个数
num = df.shape[0]
# 获取纬度
lat = np.array(df[\"lat\"][0:num])
# 获取经度
lon = np.array(df[\"lon\"][0:num])
# 获取PM2.5,转化为numpy浮点型
pm25 = np.array(df[\"PM25\"][0:num], dtype=float)
# 将数据制作成[lats, lons, weights]的形式
data1 = [[lat[i], lon[i], pm25[i]] for i in range(num)]
# 绘制Map,中心经纬度[32, 120],开始缩放程度是5倍
map_osm = folium.Map(location=[32, 120], zoom_start=5)
# 将热力图添加到前面建立的map里
HeatMap(data1).add_to(map_osm)
 
file_path = r\"D:\\AirQualityMap.html\"
# 保存为html文件
map_osm.save(file_path)
# 默认浏览器打开
webbrowser.open(file_path)

结果图:

python-地图可视化组件folium的操作

对结果图局部放大:

python-地图可视化组件folium的操作

对结果图局部放大:

python-地图可视化组件folium的操作

缩小后全景图:

python-地图可视化组件folium的操作

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持自学编程网。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

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