神农尝百草---Windows环境下为Python3.X安装basemap

basemap是matplolib的一个插件，提供了许多将地理位置（如经度和纬度）转化为二维matplotlib图的方式，是地图数据可视化的重要工具。

本人Python是3.6版本，尝试了诸多种安装basemap的方法，都安装失败，内心无比的心塞和崩溃。好在皇天不负苦心人，在尝尽百草之后，终于安装成功了。因此决定将该方法分享出来，不保证一定成功，但供大家参考，同时也把尝试过的其它方法展示出来。

首先声明下本人的PC环境：
- 操作系统：Windows10
- Python版本：3.6
- IDE：Anaconda3/Spyder

目录：

先说尝试失败的安装，本人尝试失败并不代表方法错误，都是人家成功的例子。如果希望直接看到本人安装成功的步骤，请直接跳转至最后。

一、 殊途同归，不一样的失败

宝宝心里苦，各种方法都以失败告终，本人这些是尝试都失败了，但确实是别人成功的安装心得，也写出来，不知道对大家是否有用。

1 官方文档安装方式1——安装包

需要安装basemap，有问题当然先找官方，于是打开了
basemap官方文档链接：http://matplotlib.org/basemap/

告诉我们要先在这里下载：
basemap下载地址：https://sourceforge.net/projects/matplotlib/files/matplotlib-toolkits/

一看，很开心，有exe格式的安装包，一键搞定岂不“爽歪歪”。

苦苦等待终于下载成功，双击安装包basemap-1.0.7.win-amd64-py3.2.exe，等待成功的到来。

我擦，说要Python3.2版本，竟然没有 找到，好吧，我服。

思考：
本人并未佐证，仅仅是猜测失败原因：
1.可能的确是版本的原因，安装其它版本的Python，如相对更加成熟的Python2.7会更加容易成功。
2.可能因为本人是通过Anaconda集成的Python环境安装的。

2 官方文档安装方式2 —帮助文档

只好又回到官方文档，继续在官文中寻找帮助。
安装帮助 ：http://matplotlib.org/basemap/users/installing.html

告诉我们安装步骤：
1必要的准备：
(1)基本需求要满足

• These are external packages which you will need to install before installing basemap.
  
  • matplotlib 1.0.0 (or later, download)
  • Python 2.4 (or later, including Python 3)
  • matplotlib requires python 2.4 or later (download)
  • numpy 1.2.1 (or later)
  • array support for python (download)

(2)必要的包

• GEOS (Geometry Engine - Open Source) library 3.1.1 or later.
  Source code is included in the geos-3.3.3 directory. When building from source, must be built and installed separately from basemap (see build instructions below). Included in Windows binary installers.
• PROJ4 Cartographic Projections Library.
  Patched version automatically built into basemap.

2 安装步骤：
（1）.安装前面提到的必要的一些要求，比如Python或者matplotlib等等。
（2）下载适合的basemap版本，并且解压到某个文件夹，并且将当前目录设置为该文件夹。
（2）开始安装GEOS library，如果已经安装，则仅仅需要设置环境变量，然后继续下一步。如果没有安装，则可以采用以下代码进行安装：

cd geos-3.3.3
export GEOS_DIR=and headers to go>
# A reasonable choice on a Unix-like system is /usr/local, or
# if you don't have permission to write there, your home directory.
./configure --prefix=$GEOS_DIR
make; make install

（4）将当前目录重新设置为basemap的目录（basemap-X.Y.Z的目录），然后运行python setup.py install，然后通过from mpl_toolkits.basemap import Basemap检查能否引入包。
（5）运行python simpletest.py检测以下是否正常运行。

看到人家讲的一板一眼，有非常之 开心，然后准备尝试，等等。。。为啥安装GEOS library的除了cd比较熟悉，其它的看不懂。于是百度了以下，我擦，因为GEOS是针对Linux系统设计的，这个是在Linux的监视器中运行的代码。【此处省略一个撞墙的表情】

思考：
失败原因：个人pc的操作系统是Windows系统，上述方法适用于Linux系统。

3 退而求次，先解决Windows安装GEOS的问题

首先还是官方文档，在GitHub中找到源代码以及帮助文档。
GitHub中GEOS-3.3.3帮助https://github.com/matplotlib/basemap/tree/master/geos-3.3.3
果然有README的说明：

Win32
If you use Microsoft Visual C++ (7.1 or later) compiler, you can build
GEOS using NMAKE program and provided makefile.vc files.

If you are building from SVN checkout, first run: autogen.bat
Then:

nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1400

where 1400 is version number of Visual C++ compiler, here Visual C++ 8.0
from Visual Studio 2005 (supported versions are 1300, 1310, 1400 and 1500).
The bootstrap.bat step is required to generate a couple of header files.

In order to build debug configuration of GEOS, additional flag DEBUG=1
is required:

nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1400 DEBUG=1

实话实话，看到这个文档，内心又不能平静了，电脑上没有Microsoft 的VC环境，况且说明文档较为抽象，只好祭出“百度大法”搜索结果了。

果然有介绍basemap安装的博客，譬如说：
《绘制地图库Basemap的安装与使用》http://blog.sina.com.cn/s/blog_6ab074c30102w1an.html
将basemap安装分为了四步：

• 安装VC环境
• 编译安装GEOS
• 为GEOS设置环境变量
• 安装Basemap

具体步骤请移至该博客，还是一样，没有vc的环境，暂时放弃了这种办法。

思考：
失败原因：pc没有Microsoft visual c++环境，并且对于这种安装方式比较陌生，估计对于c++的熟悉用户很容易安装成功。

4 另开一路，从Anaconda入手

既然官方文档以及他人安装经验都避不开vc环境，那么能否从Anaconda入手呢，Anaconda既然是一个第三方管理Python包的工具，想必是提供安装basemap的方法。

果然，Anaconda提供类似于pip功能的conda，可以通过在Anaconda Prompt运行：

conda install basemap

然而等待的结果却是Python2.7,basemap和Python3.6冲突啥的，这就非常之难受。原来Python3.x是不支持basemap的。

哇，此刻的我是崩溃的，市面上大多数Python教材是2.7版本，很多函数已经有了变化，如今看到不支持basemap的信息，一度想要卸载掉Python3.6，安装Python2.7。
但看到这条信息是16年初的，或许现在经过Anaconda团队的不懈努力，支持了呢？

果然，在Anaconda云端找到了安装basemap的方法（支持了）：
package:basemap 1.0.8.dev0
linux-64
win-32
win-64
osx-64
To install this package with conda run:

conda install -c conda-forge basemap=1.0.8.dev0 

怀着激动的心情，打开Anaconda Prompt，运行上述代码，等待。。。等待。。。等来了失败。/(ㄒoㄒ)/~~

官方提供的安装方式都无法成功，这可如何是好？卸载Python3.6装更加成熟的Python2.7，还是装上Microsoft visual c++环境？

思考：
失败原因：对这种方法缺乏深入地理解，选用Python2.7会更加容易安装。

二、 安装成功 —春风得意马蹄疾

怀着再试试其它方法的心情，找到一个网站，Unofficial Windows Binaries for Python Extension Packages，
链接：http://www.lfd.uci.edu/%7Egohlke/pythonlibs/
意思是提供非官方的Windows环境下Python扩展包。通过CTRL + F 快速找到我们要安装的basemap。

Basemap, a matplotlib toolkit for plotting 2D data on maps based on GEOS.
Requires pyproj.
basemap‑1.1.0‑cp27‑cp27m‑win32.whl
basemap‑1.1.0‑cp27‑cp27m‑win_amd64.whl
basemap‑1.1.0‑cp34‑cp34m‑win32.whl
basemap‑1.1.0‑cp34‑cp34m‑win_amd64.whl
basemap‑1.1.0‑cp35‑cp35m‑win32.whl
basemap‑1.1.0‑cp35‑cp35m‑win_amd64.whl
basemap‑1.1.0‑cp36‑cp36m‑win32.whl
basemap‑1.1.0‑cp36‑cp36m‑win_amd64.whl

basemap后面的1.1.0代表版本，cp36表示Python3.6版本，win代表Windows系统，64指的是64位，而且也讲了，安装这个还需要pyproj，于是同时下载了：

• basemap‑1.1.0‑cp36‑cp36m‑win_amd64.whl 和
• pyproj‑1.9.5.1‑cp36‑cp36m‑win_amd64.whl

接下来具体说下安装步骤：

1. 确认电脑有pip；
2. 下载pyproj和basemap
   通过连接 http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/下载两个文件：
   basemap‑1.1.0‑cp36‑cp36m‑win_amd64.whl
   pyproj‑1.9.5.1‑cp36‑cp36m‑win_amd64.whl
3. 打开命令提示符，将当前目录设置为下载文件所在的目录：cd d:/Tool/basemap。
4. 安装pyproj和basemap

pip install pyproj‑1.9.5.1‑cp36‑cp36m‑win_amd64.whl

pyproj安装好之后继续安装basemap：

pip install basemap‑1.1.0‑cp36‑cp36m‑win_amd64.whl  

竟然提示Successfully installed basemap-1.1.0,难以相信，绝处逢生安装成功。

等等，先不着急高兴。看看是否真的安装成功。

from mpl_toolkits.basemap import Basemap

成功import 了basemap，看来是成功了。
再次试验一下，运行一下basemap的sample

cd D:\Tools\basemap\basemap-1.0.7\examples
python simpletest.py

得到了图：

大功告成，一阵捯饬，尝试各种方法，终于苦尽甘来，安装basemap成功。
再看看其他的例子：