如何用 PYTHON 绘制漂亮的地图？— FOLIUM 作图工具介绍

冰死铁 · 发表于海洋数据 2022-12-8 21:55:23

Folium 简介

作为 Python 的一个可视化工具包 Folium，它通过 Leaflet 的地图服务，可以在 Jupyter Notebook 上实现可视化的地理位置作图，制作各种各样精美的地图信息。它不仅可以针对某个经纬度进行地理位置的可视化操作，还能够根据实时的人群地理位置信息来构建静态与动态热力图，甚至还能够针对经纬度的数量来进行必要的聚类可视化。本文将会基于新加坡的地图，对 Folium 的一些功能做简要的介绍，对此工具有兴趣的读者可以参阅 Folium 的官方文档。

创建地图

通过 Folium 工具，可以直接作出一张世界地图，其代码也十分地简洁明了。

import folium %matplotlib inline import webbrowser print(folium.__version__) # define the world map world_map = folium.Map() # display world map world_map

世界地图

除了能够作出一张完整的世界地图之外，通常程序员最常见的需求是针对某个或者某一些经纬度，来作出一张局部地图。地图中不仅需要包括经纬度信息，也需要有街道信息等必要的内容，甚至需要对经纬度的标记做一些必要的定制化工作。

在初始化一张地图的时候，需要指定它的经纬度信息，也就是 location 的位置。也需要根据需要放大的尺寸来指定相应的 zoom_start 值。另外，tiles 是 str 型，用于控制绘图调用的地图样式，默认为OpenStreetMap，也有一些其他的内建地图样式，如Stamen Terrain，Stamen Toner。

有的时候需要在地图上标识出相应的经纬度，此时需要使用 folium.Marker 函数。其使用方法就是直接输入相应的经纬度信息，以及 icon 的形状（例如 cloud, info-sign 等）；除此之外，还可以对其颜色进行标记，一般是对参数 color 进行调整即可。

另外，在某些经纬度上，还可以使用“点击-弹出“的控件 tooltip 和 popup，一旦鼠标指向该位置，就会呈现出相应的弹出信息。

# latitude and longitude in Singapore city coordinate_sentosa = [1.248946, 103.834306] coordinate_orchard_road = [1.304247, 103.833264] coordinate_changi_airport = [1.357557, 103.98847] coordinate_nus = [1.296202,103.776899] coordinate_ntu = [1.34841, 103.682933] coordinate_zoo = [1.403717, 103.793974] coordinate_ang_mo_kio = [1.37008, 103.849523] coordinate_yi_shun = [1.429384, 103.835028] # icon icon_cloud = "cloud" icon_sign = "info-sign" # define the city map # tiles in {OpenStreetMap, Stamen Terrain, Stamen Toner, Mapbox Bright} city_map = folium.Map( location=coordinate_orchard_road, zoom_start=11, tiles=OpenStreetMap) # add marker in the city map folium.Marker( coordinate_sentosa, icon=folium.Icon(color=blue) ).add_to(city_map) folium.Marker( coordinate_orchard_road, icon=folium.Icon(color=green, icon=icon_cloud) ).add_to(city_map) # add popup folium.Marker( coordinate_changi_airport, popup=Changi Airport, icon=folium.Icon(color=red, icon=icon_sign) ).add_to(city_map) # add tooltips and popup tooltip = "Click me!" folium.Marker( coordinate_nus, popup="<i>National University of Singapore</i>", tooltip=tooltip ).add_to(city_map) folium.Marker( coordinate_ntu, popup="<b>Nanyang Technological University</b>", tooltip=tooltip ).add_to(city_map) # display city map city_map

Folium 的经纬度作图（OpenStreetMap）

Folium 的经纬度作图（Stamen Terrain）

Folium 的经纬度作图（Stamen Toner）

有的时候，我们只知道某个地点，但是并不知道相应的经纬度数据，此时，只需要使用 folium.LatLngPopup() 就可以在鼠标指向位置上呈现相应的经纬度值，可以方便的查阅和使用。

# define the city map city_map = folium.Map(location=coordinate_orchard_road, zoom_start=11) # 在地图中添加经纬度, add latitude and longitude in the map when click city_map.add_child(folium.LatLngPopup()) city_map

点击地图呈现经纬度441 播放 · 0 赞同视频

几何形状

在作出关键的经纬度点之后，有的时候我们需要作出相应的几何图形将其显示得更加清楚。Folium 提供线段相连，多边形，圆形，矩形等诸多图形，只需要使用相应的函数即可。

# define the city map city_map = folium.Map(location=coordinate_orchard_road, zoom_start=11) # 在地图中如何添加形状 # 多条边 points_1 = [ coordinate_ntu, coordinate_nus, coordinate_zoo ] # 在 city_map 中添加多条边，第一种添加方式 city_map.add_child(folium.PolyLine( locations=points_1, # 坐标列表 weight=3, # 线条宽度 color=gray)) # 在 city_map 中添加多条边，第二种添加方式 folium.PolyLine( locations=points_1, # 坐标列表 weight=3, # 线条宽度 color=gray).add_to(city_map) # 多边形 points_2 = [ coordinate_orchard_road, coordinate_sentosa, coordinate_changi_airport ] city_map.add_child(folium.Polygon( locations=points_2, # 坐标列表 weight=3, # 线条宽度 color=yellow)) # 矩形 bounds = [ coordinate_ang_mo_kio, coordinate_yi_shun ] city_map.add_child(folium.Rectangle( bounds=bounds, # 坐标列表, Latitude and Longitude of line (Northing, Easting) weight=2, # 线条宽度 color=blue)) # 圆形, circle, radius units meters folium.Circle( radius=1000, location=coordinate_nus, popup="National University of Singapore", color="crimson", fill=False, ).add_to(city_map) # 圆形, circle, radius units pixels folium.CircleMarker( location=coordinate_ntu, radius=30, popup="Nanyang Technological University", color="#3186cc", fill=True, fill_opacity=0.3, # 透明度 fill_color="#3186cc", ).add_to(city_map) city_map

Folium 中的画出各种形状

热力图

在实际使用经纬度信息的时候，通常来说会针对某个 APP 或者多款 APP 的实时经纬度信息来获取路况的拥挤程度，景区的人流量等信息，在这种情况下，就可以做出热力图。通过实时的热力图信息，我们可以获得相应的人流量信息进行必要的数据分析工作。

import numpy as np from folium.plugins import HeatMap # define the city map city_map = folium.Map(location=coordinate_orchard_road, zoom_start=11) # 构建随机数据 data = ( np.random.normal( size=(10, 3)) * 0.03 * np.array([[1, 1, 1]]) + np.array([[coordinate_orchard_road[0], coordinate_orchard_road[1], 1]]) ).tolist() city_map.add_child(HeatMap(data=data)) city_map

除了单张图的热力图之外，Folium 还能够计算一段时间的连续热力图信息。

import numpy as np from folium.plugins import HeatMapWithTime # define the city map city_map = folium.Map(location=coordinate_orchard_road, zoom_start=11) # 使用 numpy 建立初始数据 initial_data = (np.random.normal(size=(200, 2)) * np.array([[0.02, 0.02]]) + np.array([coordinate_orchard_road])) # 建立连续的数据 data = [initial_data.tolist()] for i in range(20): data.append((data[i] + np.random.normal(size=(200, 2)) * 0.001).tolist()) # 显示连续的热力图 city_map.add_child(HeatMapWithTime(data)) city_map

连续时间的热力图264 播放 · 0 赞同视频

经纬度点的聚类

除了热力图能反映人流量的信息，基于地理位置的聚类算法同样能够反映一个地区的拥挤程度，Folium 的 MarkerCluster() 函数可以对一个区域中的点来做聚类，在地图中可以放大和缩小，从而知道局部最拥挤的点在哪里了，最稀疏的区域是哪里。

from folium.plugins import MarkerCluster # define the city map city_map = folium.Map(location=coordinate_orchard_road, zoom_start=11) # 经纬度的聚类 # 在 NUS 的经纬度附近随机生成 100 个点； data = ( np.random.normal(size=(100, 2)) * np.array([[0.001, 0.001]]) + np.array([coordinate_nus])) # create a mark cluster object marker_cluster = MarkerCluster().add_to(city_map) # 将这些经纬度数据加入聚类 for element in data: folium.Marker(location=[element[0], element[1]],icon=None).add_to(marker_cluster) # add marker_cluster to map city_map.add_child(marker_cluster) # 作图 city_map

经纬度的聚类233 播放 · 0 赞同视频

以上就是关于 Folium 的基础内容，有兴趣的读者可以自行参阅 Folium 的官方文档。

参考文献

Folium 官方文档：Folium - Folium 0.12.1 documentation

如何用 PYTHON 绘制漂亮的地图？— FOLIUM 作图工具介绍

Folium 简介

创建地图

几何形状

热力图

经纬度点的聚类

参考文献

相关帖子

浏览过的版块

如何用 PYTHON 绘制漂亮的地图？— FOLIUM 作图工具介绍

Folium 简介

创建地图

几何形状

热力图

经纬度点的聚类

参考文献

相关帖子

浏览过的版块

您看了很久哦，登陆下吧！