python实际应用6-用basemap 绘制中国地图

@2019年3月30日

• 背景
  工作中有时会获得分省的一些数据，一直希望能以地图方式显示数据。之前，有个谷歌的三方库，但因为被墙无法使用。最近借一个小任务，搜集了31省的网速，希望用地图显示。这次在网上发现了basemap这个三方库。

• 准备工作
  【文档】
  basemap 官方教程见 https://basemaptutorial.readthedocs.io/en/latest/index.html，这里只是简单应用。
  【三方库】
  安装还是挺麻烦的，官方文档：http://matplotlib.org/basemap/users/installing.html，简单介绍如下：
  需按如下顺序安装三方库。
  1.pyproj
  2.geos
  pip install geos
  3.matplotlib
  4.basemap (base on geos)
  https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#basemap
  pip install basemap-1.2.0-cp36-cp36m-win32.whl (我是32位系统)
  ----
  近期更换PC系统为win 64位，python 为3.7.6，对应whl 如下
  pip install basemap-1.2.1-cp37-cp37m-win_amd64.whl
  5.下载 shapefile of china
  https://gadm.org/download_country_v3.html
  中国需下载 gadm36_CHN_shp、gadm36_HKG_shp、gadm36_TWN_shp。

  【数据准备】
  31省网速数据格式如下，lon 为经度， lat为维度。
  

• Python 程序

  【程序】如下

# draw_map_Net_test.py
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
from matplotlib.patches import Polygon
import pandas as pd

plt.figure(figsize=(16,8))

m = Basemap(llcrnrlon=80, llcrnrlat=14, urcrnrlon=138, urcrnrlat=51, projection='lcc', lat_1=33, lat_2=45, lon_0=100
            ,resolution='c'
            ,area_thresh=10000000
            ) # 兰勃特投影

# The resolution options are c (crude, the default), l (low), i (intermediate), h (high), f (full) or None

#Fill the globe with a blue color1
m.drawmapboundary(fill_color= 'aqua')
#Fill the continents with the land color
#m.fillcontinents(color='coral',lake_color='aqua')
m.fillcontinents(color='gray',lake_color="#7777ff")

m.drawcountries(linewidth=1,color='gray')  # 隐藏国境线
#m.drawcoastlines()

m.readshapefile('gadm36_CHN_shp/gadm36_CHN_1', 'states', drawbounds=True)
m.readshapefile('gadm36_TWN_shp/gadm36_TWN_0', 'taiwan', drawbounds=True)
m.readshapefile('gadm36_HKG_shp/gadm36_HKG_0', 'hongkong', drawbounds=True)

df = pd.read_csv('D://30省测试结果//30省网速测试结果.csv' , encoding='gbk')
#print(df)
df['地区'] = df.省名.str[:2]
df.set_index('地区', inplace=True)

statenames=[]
colors={}
cmap = plt.cm.YlOrRd
vmax = 10
vmin = 4
for shapedict in m.states_info:
    statename = shapedict['NL_NAME_1']
    p = statename.split('|')
    if len(p) > 1:
         s = p[1]
    else:
         s = p[0]
    s = s[:2]
    if s == '黑龍':
         s = '黑龙'
    statenames.append(s)
    pop = df['平均网速'][s]
    lons = df['lon'][s]
    lats = df['lat'][s]

    x, y = m(lons, lats)
    #plt.text(x, y, pop, fontsize=12, fontweight='bold',
    #         ha='left', va='bottom', color='k')
    plt.text(x, y,'%.1f' % pop, fontsize=10,
             ha='center', va='center', color='b')
    
    if pop >=10 :
        colors[s]= "#00bfff"             #'cyan'
    elif pop >5 and pop <10 :
         colors[s] = "#40ff00"           #'olive'
    elif pop ==5:
         colors[s] = "#aaff00"           #'olive'
    elif pop >=3 and pop <5 :
         colors[s] ="#e5e600"           #'yellow'
    elif pop >=1 and pop <3:
         colors[s]='orange'
    elif pop >0 and pop <1:
        colors[s] = "#ff8000"         #'red'
    else:
        colors[s] = "red"
ax1 = plt.gca()

for nshape, seg in enumerate(m.states):
      #color = rgb2hex(colors[statenames[nshape]])
      color=colors[statenames[nshape]]
      poly = Polygon(seg, facecolor=color, edgecolor=color)
      ax1.add_patch(poly)

for nshape, seg in enumerate(m.taiwan):
    poly = Polygon(seg, facecolor="#8e2424")  #'brown'
    ax1.add_patch(poly)

for nshape, seg in enumerate(m.hongkong):
    poly = Polygon(seg, facecolor='brown')
    ax1.add_patch(poly)
#----------------------------------------------------------------------------------
plt.show()

• 效果
  这张图实际为依据优化前网速绘制，也未隐藏国境线。