python 包介绍：osmnx

1 osmnx介绍

一个Python 包，可检索、建模、分析和可视化来自 OpenstreetMap 的街道网络。

2 graph模块

graph类型就是networkx 包中的graph类型。所以python库整理：networkx 包_UQI-LIUWJ的博客-CSDN博客中G的操作这里的G都可以

2.1 graph_from_point

osmnx.graph.graph_from_point(
    center_point, 
    dist=1000, 
    dist_type='bbox', 
    network_type='all_private', 
    simplify=True, 
    retain_all=False, 
    truncate_by_edge=False, 
    clean_periphery=True, 
    custom_filter=None)

center_point (tuple)	围绕其构建图形的经纬度坐标
dist (int)	仅保留图中心这么多米内的那些节点，距离根据 dist_type 参数确定
dist_type (string {"network", "bbox"})	如果为“bbox”，则仅保留距离参数的边界框内的那些节点。 如果是“network”，则仅保留距最中心节点一定网络距离内的那些节点。
network_type (string, {"all_private", "all", "bike", "drive", "drive_service", "walk"})	获得什么类型的街道网络
simplify (bool)	如果为真，使用simple_graph 函数简化图拓扑
retain_all (bool)	如果为 True，即使未连接也返回整个图。 否则，只保留最大的弱连通分量。
truncate_by_edge (bool)	如果为真，如果至少一个节点的邻居在边界框内，则保留这个边界框外的节点

 2.2 graph_from_place

osmnx.graph.graph_from_place(
    query, 
    network_type='all_private', 
    simplify=True, 
    retain_all=False, 
    truncate_by_edge=False, 
    which_result=None, 
    buffer_dist=None, 
    clean_periphery=True, 
    custom_filter=None)

query (string or dict or list)	对地理编码的查询或查询以获取地点边界多边形
network_type (string {"all_private", "all", "bike", "drive", "drive_service", "walk"})	获得什么类型的街道网络
simplify (bool)	如果为真，使用simple_graph 函数简化图拓扑
retain_all (bool)	如果为 True，即使未连接也返回整个图。 否则，只保留最大的弱连通分量。
truncate_by_edge (bool)	如果为真，如果至少一个节点的邻居在边界框内，则保留这个边界框外的节点

 

3 plot模块

3.1 plot_graph

osmnx.plot.plot_graph(
    G, 
    ax=None, 
    figsize=(8, 8), 
    bgcolor='#111111', 
    node_color='w', 
    node_size=15, 
    node_alpha=None, 
    node_edgecolor='none', 
    node_zorder=1, 
    edge_color='#999999', 
    edge_linewidth=1, 
    edge_alpha=None, 
    show=True, 
    close=False, 
    save=False, 
    filepath=None, 
    dpi=300, 
    bbox=None)

G (networkx.MultiDiGraph)	需要绘制的图
ax (matplotlib axis)	如果不是无，则在此预先存在的轴上绘图
figsize (tuple)	和matplotlib的一致
bgcolor (string)	背景颜色
node_color (string or list)	点的颜色
node_size (int)	点的大小，如果是0的话，不画点
node_alpha (float)	点的透明度
node_edgecolor (string)	点边框的颜色
edge_color (string or list)	边的颜色
edge_linewidth (float)	边的宽度
edge_alpha (float)	边的透明度
show (bool)	如果为 True，则调用 pyplot.show() 来显示图形
close (bool)	如果为 True，则调用 pyplot.close() 来关闭图形
save (bool)	如果为 True，则将图形保存到filepath去
filepath (string)	保存的路径

eg

location_point = (31.20799,121.547812)
G1 = ox.graph_from_point(location_point, dist=2000)
fig, ax = ox.plot_graph(G1, node_color='r')

3.2 plot_graph_route 

osmnx 笔记： plot_graph_route & plot_graph_routes_UQI-LIUWJ的博客-CSDN博客

3.3 plot_graph_routes

osmnx 笔记： plot_graph_route & plot_graph_routes_UQI-LIUWJ的博客-CSDN博客

3.4 get_colors

从matplotlib颜色映射中获取n个均匀间距的颜色。

3.4.1 基本使用方法

osmnx.plot.get_colors(
    n, 
    cmap='viridis', 
    start=0.0, 
    stop=1.0, 
    alpha=1.0, 
    return_hex=False)

3.4.2 参数说明

n (int)	划分的颜色数
cmap (string)
start (float)	颜色空间的起始位置
stop (float)	颜色空间的结束位置
alpha (float)	透明度
return_hex (bool)	如果为True，将RGBa颜色转换为类似html的十六进制RGB字符串。 如果为False，返回(R, G, B, alpha)元组的颜色。

 3.4.3 使用举例

ox.plot.get_colors(10,cmap='Greens')
'''
[(0.9686274509803922, 0.9882352941176471, 0.9607843137254902, 1.0),
 (0.9066205305651672, 0.9641214917339485, 0.8884429065743944, 1.0),
 (0.8089965397923875, 0.9251672433679354, 0.7834525182622069, 1.0),
 (0.681045751633987, 0.8718954248366013, 0.6562091503267974, 1.0),
 (0.5351787773933102, 0.8060899653979239, 0.5287504805843906, 1.0),
 (0.36392156862745095, 0.7240292195309497, 0.4181468665897732, 1.0),
 (0.21568627450980393, 0.6287581699346405, 0.3333333333333333, 1.0),
 (0.10388312187620147, 0.5164936562860438, 0.2467512495194156, 1.0),
 (0.0, 0.4079046520569012, 0.16444444444444445, 1.0),
 (0.0, 0.26666666666666666, 0.10588235294117647, 1.0)]
'''


ox.plot.get_colors(10,cmap='Greens',return_hex=True)
'''
['#f7fcf5',
 '#e7f6e3',
 '#ceecc8',
 '#aedea7',
 '#88ce87',
 '#5db96b',
 '#37a055',
 '#1a843f',
 '#00682a',
 '#00441b']
'''

 3.5  get_edge_colors_by_attr &get_node_colors_by_attr

osmnx 补充笔记：get_edge_colors_by_attr &get_node_colors_by_attr_UQI-LIUWJ的博客-CSDN博客

 4 simplification模块

4.1 _is_endpoint

节点是边的真正端点吗？

如果节点是网络中边的“真实”端点，则返回 True，否则返回 False。

OSM 数据包括许多仅作为点存在的节点，以帮助街道绕曲线弯曲。

osmnx.simplification._is_endpoint(
    G, 
    node, 
    strict=True)

G-图，node-需要判断的点

G1=ox.graph_from_place('Pudong,Shanghai,China',
                                  network_type='drive')
nc = ['white' if ox.simplification._is_endpoint(G1, node) else 'black' for node in G1.nodes()]
ox.plot_graph(G1,figsize=(20,20),node_color=nc)

4.2 simplify_graph

osmnx.simplification.simplify_graph(
    G, 
    strict=True, 
    remove_rings=True)

通过移除间隙节点来简化图的拓扑。 

通过删除所有非交点或终端的节点来简化图拓扑。

在封装它们的端点之间直接创建一条边，但保留原始边的几何形状，并保存为新边上的新几何属性。

注意，只有简化的边才能接收几何属性。一些合并后的边可能包含多种OSM方式，如果是这样，它们的多个属性值将存储为一个列表。

注：如果之前在比如ox.graph_from_point的地方，没有设置 'simplify=False'，那么这里会报错：

Exception: This graph has already been simplified, cannot simplify it again.

eg,这是没有简化的图：

location_point = (31.20799,121.547812)
G1 = ox.graph_from_point(location_point, dist=2000,simplify=False)
fig, ax = ox.plot_graph(G1, node_color='r')

这是简化了之后的图：

G2=ox.simplification.simplify_graph(G1)
ox.plot_graph(G2)

 5 io模块

5.1 load_graphml

osmnx.io.load_graphml(
    filepath, 
    node_dtypes=None, 
    edge_dtypes=None, 
    graph_dtypes=None)

5.1.1 参数说明

filepath (string or pathlib.Path)	GraphML文件的路径
node_dtypes (dict)	点级别属性名字的字典
edge_dtypes (dict)	边级别属性名字的字典
graph_dtypes (dict)	图级别属性名字的字典

5.1.2 用法说明 

从磁盘加载osmnx保存的GraphML文件。

这将节点、边和图形级属性(序列化为字符串)转换为相应的数据类型。

可以根据需要通过传入提供类型或自定义转换器函数的dtypes参数来定制这些参数。

例如，如果想将某些属性的值转换为bool类型，可以考虑使用内置的ox.io._convert_bool_string函数:

ox.load_graphml(fp, node_dtypes={my_attr: ox.io._convert_bool_string})

如果你手工设置了’all_oneway=True‘，那么你需要将边的oneway属性设置为str

5.1.3 使用举例

G = ox.io.load_graphml("./graph.graphml")
fig, ax = ox.plot_graph(G, node_size=0, edge_color='w', edge_linewidth=0.25)

5.2  save_graphml

osmnx.io.save_graphml(
    G, 
    filepath=None, 
    gephi=False, 
    encoding='utf-8')

将G保存成graphml格式的文件 

6 utils_graph模块 

6.1 graph_to_gdfs

osmnx.utils_graph.graph_to_gdfs(
    G, 
    nodes=True, 
    edges=True, 
    node_geometry=True, 
    fill_edge_geometry=True)

 Convert a MultiDiGraph to node and/or edge GeoDataFrames.

返回：geopandas.GeoDataFrame

参数：

G (networkx.MultiDiGraph)	输入的图
nodes (bool)	如果是True，那么将图的节点转化成GeoDataFrame
edges (bool)	如果是True，那么将图的边转化成GeoDataFrame
node_geometry (bool)	如果为True，从节点x和y属性创建一个几何列
fill_edge_geometry (bool)	如果为True，使用节点u和v填充缺失的边几何字段

        Gdf_nodes或gdf_edges或元组(Gdf_nodes, gdf_edges).gdf_nodes由osmid索引.

        gdf_edges由u, v, key按照正常的multidiggraph结构进行多重索引。