【气候软件】Python9：绘制中国/世界地图

气象数据可视化主要依靠matplotlib做绘图，其他库包为辅助，包括数据处理的，地理信息处理的等等。

绘图主要有六步（“六部曲”）（不是绝对的方法，视具体情况使用）:

• 引入库包：import matplotlib.pyplot as plt

• 设定画布：fig=plt.figure()

• 导入数据：之前已有介绍导入nc文件格式数据（【气候软件】Python读取气象数据 NetCDF文件（***.nc））和导入txt文本格式数据（【气候软件】Python2：读取TXT文本格式的数据）。

• 线图命令：plt.plot(x,y,lw=,ls=，c=,alpha=)

• 出图：plt.show()

• 存图：fig.savefig("···")

  
  

只要按照以上六步，基本绘图没有问题！！！

                               
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绘制中国区域地图

下面直接上代码（关于代码的解释已在注释中详细说明，应该能理解）

例1：绘制中国区域基本地图轮廓，包含省界

（如果没有下载相应库包，请先在anaconda或cmd命令行去下载！！！代码的详细说明已备注在注释中，不再额外赘述。）

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  # S0 n0 p; s) R; q" \
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  2 E, J8 f: f, E6 d6 ^9 X- m) e: u$ d8 z
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  0 h0 _# l& s* T: b: |; P
  

#绘制中国区域基本地图轮廓，包含省界#引库frompyecharts.charts importGeofrompyecharts.render importmake_snapshotfromsnapshot_phantomjs importsnapshot  #下载库包snapshot-phantomjs（中间不是下划线，是短横线）# ->Geo 是函数注解，表示该函数返回值为Geo对象defgeo_effectscatter()-> Geo:# 以下为链式调用方法声明对象c = (Geo()# 添加底部地图.add_schema(maptype="china"))returnc# 生成对象c = geo_effectscatter()# 渲染地图c.render()# 生成图片make_snapshot(snapshot, c.render(), "map0.png")
3 d" Q9 f; q2 D  A

7 U  o' i2 U# a: r

例2：绘制中国区域基本地图轮廓，并标记各省会城市名

（如果没有下载相应库包，请先在anaconda或cmd命令行去下载！！！代码的详细说明已备注在注释中，不再额外赘述。）

0 P! a, K/ c$ @0 j, |; A

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  / N+ X8 ?5 ]$ F
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• 
  
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  - L1 b1 B  T. ], o! Q
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  5 n9 I" l/ D7 p$ [8 |
• 
  
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  " Y1 \9 ~4 S: U6 @, \
  + A6 d" ~+ j5 C8 e. E; o

#绘制中国地图，并标记各省会城市名#引库frompyecharts importoptions asoptsfrompyecharts.charts importMapfrompyecharts.faker importFakerfrompyecharts.render importmake_snapshotfromsnapshot_phantomjs importsnapshotc = (Map().add("中国基本地图", [list(z) forz inzip(Faker.provinces, Faker.values())], "china").set_global_opts(title_opts=opts.TitleOpts(title="Map-中国地图")).render("map_china.html"))# 生成图片make_snapshot(snapshot, c,  "map.png")

% P/ ?; p. r  U$ U- Q

例3：绘制中国区域地图，包含海岸线

（如果没有下载相应库包，请先在anaconda或cmd命令行去下载！！！代码的详细说明已备注在注释中，不再额外赘述。）

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  2 @8 g1 v5 F" j
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  8 h  D+ g" D! o" V" ^1 {8 _
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  1 S' ?+ {$ s! Z8 X1 w! L
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  + m2 [. L$ W0 f8 m* ]) F
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  6 Y' r( ?/ H# |  G, J* P+ L  c2 l
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  2 _/ Z8 w1 I& M3 h  A0 e5 M1 {
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  $ j$ v; ^" u8 h9 y2 Q5 l
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  / b5 S' O. A- o; h4 q3 L
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  * i& T1 X) ~( L! J1 Z( ?
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  / i* I7 {$ h7 U6 z$ e/ q
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  4 {) ^+ j6 A  K- f6 B
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  4 s' p% J/ i4 a
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  * P% g1 H/ X) O5 @0 J% r! I0 y# M/ \) Q
• 
  
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  - X, K1 x- N) z) C
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  : Y3 B9 X' f; U1 V. p! f
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• 
  
  

##绘制有海岸线的中国地图#引库importpandas aspdimportnumpy asnpimportcartopy.crs asccrsimportcartopy.feature ascfeaturefromcartopy.mpl.gridliner importLONGITUDE_FORMATTER, LATITUDE_FORMATTERimportcartopy.mpl.ticker asctickerimportcartopy.io.shapereader asshpreaderimportmatplotlib.pyplot asplt#数据data = pd.read_csv("meteo.txt", skiprows=1, sep='\s+', header=None, names=['station','lon','lat','tem', 'pre', 'sun'])     print(data)#建立画布fig2 = plt.figure(figsize = (15,15))proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude = 115) #设置一个圆柱投影坐标，中心经度115°Eleftlon, rightlon, lowerlat, upperlat = (70,140,15,55)#建立子区域#ax1 = fig.add_axes([left, bottom, width, height])f2_ax1 = fig2.add_axes([0.2, 0.2, 0.6, 0.6], projection = proj)#在画布的绝对坐标建立子图f2_ax1.set_extent([leftlon, rightlon, lowerlat, upperlat], crs=ccrs.PlateCarree())#海岸线，50m精度f2_ax1.add_feature(cfeature.COASTLINE.with_scale('50m'))#以下6条语句是定义地理坐标标签格式f2_ax1.set_xticks(np.arange(leftlon,rightlon+10,10), crs=ccrs.PlateCarree())f2_ax1.set_yticks(np.arange(lowerlat,upperlat+10,10), crs=ccrs.PlateCarree())lon_formatter = cticker.LongitudeFormatter()lat_formatter = cticker.LatitudeFormatter()f2_ax1.xaxis.set_major_formatter(lon_formatter)f2_ax1.yaxis.set_major_formatter(lat_formatter)f2_ax1.set_title('Chinamap_coastline', loc='center', fontsize =15)  #图标题名#读取shp文件china = shpreader.Reader('cn_province.shp').geometries()#绘制中国国界省界九段线等等f2_ax1.add_geometries(china, ccrs.PlateCarree(),facecolor='none', edgecolor='black',zorder = 1)#添加南海，实际上就是新建一个子图覆盖在之前子图的右下角f2_ax2 = fig2.add_axes([0.8-0.6/7+0.01, 0.25, 0.08, 0.13], projection = proj)f2_ax2.set_extent([105, 125, 0, 25], crs=ccrs.PlateCarree())f2_ax2.add_feature(cfeature.COASTLINE.with_scale('50m'))china = shpreader.Reader('cn_province.shp').geometries()f2_ax2.add_geometries(china, ccrs.PlateCarree(),facecolor='none', edgecolor='black',zorder = 1)#出图plt.show()

5 e) ~# z+ R. r3 }( x! f- P3 i3 S: m

例4：绘制世界区域地图，包含海岸线（中心经线一般为本初子午线）

（如果没有下载相应库包，请先在anaconda或cmd命令行去下载！！！代码的详细说明已备注在注释中，不再额外赘述。）

# k: [$ Q, K, s) |/ X+ z

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  : a* a4 O' F+ g: W1 ^
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    R2 P* w6 v' N. [5 [
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• 
  6 a# \$ R  u+ N9 ^, |/ o
• 
  0 R* @: M7 g: F: g% S+ {& L
• 
  
• 
  
• 
  
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  * z2 k, n& m, u1 L
• 
  
• 
  
• 
    C3 `! Q* D- E0 v; x1 ^1 v: v
• 
  
• 
  , U2 U  ]: O! H! |0 j* I; y+ V# G
• 
  . ^0 N9 ^8 @- Q" G
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  & T1 c5 j  o5 j1 a. K: j* `/ K
• 
  % P/ |1 ]: n# W" O% E) G
• 
  . S$ |7 B' I1 k. |" P2 r
• 
  9 V- W- [) E: Z
• 
  
• 
  8 E- y) K* |; K$ T% d$ x* R  N1 n
• 
  
• 
  3 n  W! S) p; c+ Y3 j) i7 f6 R
• 
  
• 
  2 L& w1 j" {6 M3 F1 S
• 
  2 g& i9 U( _$ u4 q! A$ ?
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  " ]5 b7 L- W2 ~& V( |6 W2 N  @2 D0 ^
• 
  
• 
  
• 
  - p! F% M4 W( H" A& r- ?1 L+ N6 o
• 
  / [$ y; H$ A( {* K3 r" K) }
• 
  1 A! d! [: h3 t
• 
  ( I% }6 |$ U3 L8 h* z# z, C, J! w1 k
• 
  ! x; c  L( Y4 I$ o
  0 g" r) @5 L* i$ w

#例1：绘制粗糙的全球世界图#引库importnumpy asnpimportmatplotlib.pyplot aspltimportcartopy.crs asccrsimportcartopy.feature ascfeature  #添加地图其他地理信息所用fromcartopy.mpl.gridliner importLONGITUDE_FORMATTER, LATITUDE_FORMATTER   ##添加经纬度所用importmatplotlib.ticker asmticker   ##添加经纬度所用#中文及负号处理 plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 中文字体设置-黑体plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False# 解决保存图像是负号'-'显示为方块的问题#画布fig = plt.figure(figsize=(4, 4), dpi=200)#子图proj = ccrs.PlateCarree()  #默认制图时，中心经线一般为本初子午线ax = fig.subplots(1, 1, subplot_kw={'projection': proj})   #一行一列子区域#默认海岸线ax.coastlines()#添加其他地理信息特征ax.add_feature(cfeature.LAND, color='limegreen')  ####添加陆地######ax.add_feature(cfeature.COASTLINE,lw=0.1)  #####添加海岸线#########ax.add_feature(cfeature.RIVERS,lw=0.25)  #####添加河流######ax.add_feature(cfeature.LAKES)  ######添加湖泊#####ax.add_feature(cfeature.OCEAN, color='skyblue')  ######添加海洋########ax.set_title('worldmap', loc='center', fontsize =15)  #图标题名extent=[-180,180,-90,90]##经纬度范围gl = ax.gridlines(crs=ccrs.PlateCarree(), draw_labels=True, linewidth=0.2, color='k', alpha=0.5, linestyle='--')gl.xlabels_top = False##关闭上侧坐标显示gl.ylabels_right = False##关闭右侧坐标显示gl.xformatter = LONGITUDE_FORMATTER ##坐标刻度转换为经纬度样式gl.yformatter = LATITUDE_FORMATTER gl.xlocator = mticker.FixedLocator(np.arange(extent[0], extent[1], 30))gl.ylocator = mticker.FixedLocator(np.arange(extent[2], extent[3], 30))#更改刻度字体大小gl.xlabel_style={'size':3.5}gl.ylabel_style={'size':3.5}gl.xlocator = mticker.FixedLocator(np.arange(extent[0], extent[1]+10, 30))gl.ylocator = mticker.FixedLocator(np.arange(extent[2], extent[3]+10, 30))

5 M% U3 P' |1 w& D, E! G/ B& X6 m! p

                               
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例5：绘制世界区域地图，包含海岸线（中国移动至地图中心）

（如果没有下载相应库包，请先在anaconda或cmd命令行去下载！！！代码的详细说明已备注在注释中，不再额外赘述。）

与例4不同的是只需要改动：

proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=130)  

( S- a, F0 C. F# F

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  6 ?$ C' _" X. Z0 z7 {& Z
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  0 A& V* m; p# d4 e! k
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  0 {! ~! \8 ~+ B
• 
  & F( U; W6 _# p* m. A; [
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  : e3 p0 [% L: Y9 L! E- N
• 
  ) F! P* |- O! ^8 I6 _1 o
• 
  
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  . ~; a/ f9 O4 C) t$ ^
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  , [$ N; m% b: y. [2 V+ C
• 
  
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    G1 s( s2 {/ E# g( X8 J6 C
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  3 b/ @& p8 W7 i
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  + f* g% ]7 I' H5 G8 r
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  0 p5 K& ?9 v8 G* ^$ ?7 ?9 o3 G/ m
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  : ]. G% `5 D. a
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  8 a# }9 b. D* E1 L" {4 c4 I
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  $ `5 j0 T! V8 l4 @1 k/ e/ F
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  1 d- H" x- X6 z% f1 ~8 S% t- W
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  ' |% I7 p/ Q, j# v$ L3 w) e( Z
• 
  7 F5 `/ m; `1 M& w4 c
  7 ]- t/ D5 D4 T$ e1 a* _

importnumpy asnpimportmatplotlib.pyplot aspltimportcartopy.crs asccrsimportcartopy.feature ascfeature  #添加地图其他地理信息所用fromcartopy.mpl.gridliner importLONGITUDE_FORMATTER, LATITUDE_FORMATTER   ##添加经纬度所用importmatplotlib.ticker asmticker   ##添加经纬度所用#中文及负号处理 plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 中文字体设置-黑体plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False# 解决保存图像是负号'-'显示为方块的问题#画布fig = plt.figure(figsize=(4, 4), dpi=200)#子图proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=130)  #中心经线为中国ax = fig.subplots(1, 1, subplot_kw={'projection': proj})   #一行一列子区域#默认海岸线ax.coastlines()#添加其他地理信息特征ax.add_feature(cfeature.LAND, color='limegreen')  ####添加陆地######ax.add_feature(cfeature.COASTLINE,lw=0.1)  #####添加海岸线#########ax.add_feature(cfeature.RIVERS,lw=0.25)  #####添加河流######ax.add_feature(cfeature.LAKES)  ######添加湖泊#####ax.add_feature(cfeature.OCEAN, color='skyblue')  ######添加海洋########ax.set_title('worldmap', loc='center', fontsize =15)  #图标题名extent=[-180,180,-90,90]##经纬度范围gl = ax.gridlines(crs=ccrs.PlateCarree(), draw_labels=True, linewidth=0.2, color='k', alpha=0.5, linestyle='--')gl.xlabels_top = False##关闭上侧坐标显示gl.ylabels_right = False##关闭右侧坐标显示gl.xformatter = LONGITUDE_FORMATTER ##坐标刻度转换为经纬度样式gl.yformatter = LATITUDE_FORMATTER gl.xlocator = mticker.FixedLocator(np.arange(extent[0], extent[1], 30))gl.ylocator = mticker.FixedLocator(np.arange(extent[2], extent[3], 30))#更改刻度字体大小gl.xlabel_style={'size':3.5}gl.ylabel_style={'size':3.5}gl.xlocator = mticker.FixedLocator(np.arange(extent[0], extent[1]+10, 30))gl.ylocator = mticker.FixedLocator(np.arange(extent[2], extent[3]+10, 30))

( e% v9 T( y% _0 G
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颜色表：

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