Python+folium绘制精美地图的示例详解

2022-03-04 09:51:54 作者：可以叫我才哥

folium是一个基于leaflet.js的python地图库，可以通过folium来操纵数据，并将其可视化。本文将通过各种示例详细讲解如何利用folium绘制精美地图，需要的可以参考一下

1. 准备工作

有朋友可能没用过folium，它其实就是python的一个专业绘制地图的第三方库，所以在使用之前需要先安装它。

pip install folium

在安装完成之后，我们可以在jupyterlab进行演示如下：

import folium

m = folium.Map()
m

默认

对于上面的输出，其实是一个可交互的地图，支持放大缩写拖拽等等。

如果你想将输出存在本地，可以这样来：

m.save('map.html')

可以看到本地就存了这个一个文件，浏览器打开就可以进行交互式操作了。

map文件

以上就是一个平平淡淡的过程......

2. 关于folium.Map()

在上一部分我们可以看到这个map玩意直接就是一个地图啦，这里我们就介绍一下它常用的几个参数。

folium.Map(
    location=None,
    width='100%',
    height='100%',
    left='0%',
    top='0%',
    position='relative',
    tiles='OpenStreetMap',
    attr=None,
    min_zoom=0,
    max_zoom=18,
    zoom_start=10,
    min_lat=-90,
    max_lat=90,
    min_lon=-180,
    max_lon=180,
    max_bounds=False,
    crs='EPSG3857',
    control_scale=False,
    prefer_canvas=False,
    no_touch=False,
    disable_3d=False,
    png_enabled=False,
    zoom_control=True,
    **kwargs,
)

参数可真多啊！！

没有参数的folium.Map()将得到一张世界地图。

location：地图中心，[40.002694, 116.322373]是清华大学校区；
zoom_start：比例尺，默认为10级，大约是一个城市的范围；

其他常用参数包括：

width和height：地图的长宽，如果是int则表示像素值，如果是str则表示百分比；
max_zoom：地图可以手动调节的最大比例，默认为18级；
control_scale：是否在地图上添加比例尺，默认为False；
no_touch：是否禁止手动操作，默认为False；
tiles：地图样式，默认为OpenStreetMap
attr：如果设置非内建地图样式，则需要传入这个值，可以理解为你选择的地图样式名称

以上是常用的一些参数，而最常用的莫过于 location、zoom_start和tiles等。

内建地图样式还有一下几种：

- "OpenStreetMap"
- "Mapbox Bright" (Limited levels of zoom for free tiles)
- "Mapbox Control Room" (Limited levels of zoom for free tiles)
- "Stamen" (Terrain, Toner, and Watercolor)
- "Cloudmade" (Must pass API key)
- "Mapbox" (Must pass API key)
- "CartoDB" (positron and dark_matter)

我们简单试下location和zoo_start参数：

import folium

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               zoom_start=15,
               control_scale=True
              )
m

可以看到清华大学校区

清华大学校区

以上对Map的参数进行了简单的介绍，接下来，我们就来看看地图底图样式的选取情况吧~

3. 内建地图底图样式

我们看到folium其实有好几种内建地图底图样式，其中部分需要去申请key，由于我这边没有申请成功就不做演示了。

"OpenStreetMap"
"Mapbox Bright" (Limited levels of zoom for free tiles)
"Mapbox Control Room" (Limited levels of zoom for free tiles)
"Stamen" (Terrain, Toner, and Watercolor)
"Cloudmade" (Must pass API key)
"Mapbox" (Must pass API key)
"CartoDB" (positron and dark_matter)

地势地形底图

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='Stamen Terrain',
               zoom_start=15,
               control_scale=True
              )
m

黑白无标记底图

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='Stamen Toner',
               zoom_start=15,
               control_scale=True
              )
m

水墨画底图

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='Stamen Watercolor',
               zoom_start=15,
               control_scale=True
              )
m

以上就是内建地图底图样式的一些展示，部分需要key的大家可以去这个网站申请：http://openwhatevermap.xyz/

另外，在这里也可以找到一些地图底图 http://leaflet-extras.github.io/leaflet-providers/preview/

我后续也会去研究这些地图底图样式，试着分享更多有趣的地图分享给大家。

当然了，国内咱们用的较多的地图是高德、百度和腾讯地图等，接下来我们就来玩玩！

4. 多种第三方地图底图样式

这里我将演示高德地图、智图GeoQ和腾讯地图等

4.1. 高德地图

高德地图的中英文地图、卫星影像图、街道图与常规图

中英文地图

folium.Map([40.002694, 116.322373],
           tiles='https://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_en&size=1&scale=1&style=8&x={x}&y={y}&z={z}',
           attr='高德-中英文对照',
           zoom_start=15,
          )

纯英文地图

folium.Map([40.002694, 116.322373],
           tiles='https://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=en&size=1&scale=1&style=8&x={x}&y={y}&z={z}',
           attr='高德-纯英文对照',
           zoom_start=15,
          )

卫星影像图

tiles = 'https://webst02.is.autonavi.com/appmaptile?style=6&x={x}&y={y}&z={z}'
folium.Map([40.002694, 116.322373],
           tiles= tiles,
           attr='高德-卫星影像图',
           zoom_start=15,
          )

街道图

folium.Map([40.002694, 116.322373],
           tiles= 'https://wprd01.is.autonavi.com/appmaptile?x={x}&y={y}&z={z}&lang=zh_cn&size=1&scl=1&style=8&ltype=11',
           attr='高德-街道路网图',
           zoom_start=10,
          )

常规图

folium.Map([40.002694, 116.322373],
           tiles= 'https://wprd01.is.autonavi.com/appmaptile?x={x}&y={y}&z={z}&lang=zh_cn&size=1&scl=1&style=7',
           attr='高德-常规图',
           zoom_start=15,
          )

4.2. 智图GeoQ

反正我觉得这个蛮好的，用起来简单

多种风格地图，即拿即用

彩色版

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://map.geoq.cn/ArcGIS/rest/services/ChinaOnlineCommunity/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
               attr='彩色版',
               zoom_start=15,
              )
m

暖色版

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://map.geoq.cn/ArcGIS/rest/services/ChinaOnlineStreetWarm/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
               attr='暖色版',
               zoom_start=15,
              )
m

灰色版

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://map.geoq.cn/ArcGIS/rest/services/ChinaOnlineStreetGray/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
               attr='灰色版',
               zoom_start=15,
              )
m

蓝黑版

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://map.geoq.cn/ArcGIS/rest/services/ChinaOnlineStreetPurplishBlue/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
               attr='蓝黑版',
               zoom_start=15,
              )
m

英文版

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://map.geoq.cn/ArcGIS/rest/services/ChinaOnlineCommunityENG/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
               attr='英文版',
               zoom_start=15,
              )
m

中国行政区划边界

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://thematic.geoq.cn/arcgis/rest/services/ThematicMaps/administrative_division_boundaryandlabel/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
               attr='中国行政区划边界',
              )
m

水系专题

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://thematic.geoq.cn/arcgis/rest/services/ThematicMaps/WorldHydroMap/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
               attr='水系专题',
              )
m

街道网图

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://thematic.geoq.cn/arcgis/rest/services/StreetThematicMaps/Gray_OnlySymbol/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
               attr='街道网图',
              )
m

暖色街道网图

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://thematic.geoq.cn/arcgis/rest/services/StreetThematicMaps/Warm_OnlySymbol/MapServer/tile/{z}/{y}/{x}',
               attr='暖色-街道网图',
              )
m

4.3. 腾讯地图

tiles =  'https://rt0.map.gtimg.com/tile?z={z}&x={x}&y={-y}'
folium.Map([39.904989, 116.405285],
           tiles= tiles,
           attr='腾讯地图'          
          )

4.4. 天地图

https://www.tianditu.gov.cn/

需要注册一个key

天地图影像

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://t7.tianditu.gov.cn/img_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=img&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk=',
               attr='天地图-影像'
              )
m

天地图影像注记

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://t7.tianditu.gov.cn/cia_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cia&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk=',
               attr='天地图-影像标注'
              )
m

天地图矢量

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://t7.tianditu.gov.cn/vec_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=vec&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk=',
               attr='天地图-矢量',
               zoom_start=10,
              )
m

天地图矢量注记

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://t7.tianditu.gov.cn/cva_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cva&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk=',
               attr='天地图-矢量注记'
              )
m

天地图地形

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://t7.tianditu.gov.cn/ter_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=ter&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk=',
               attr='天地图-地形',
               zoom_start=3,
              )
m

天地图地形注记

m = folium.Map([40.002694, 116.322373],
               tiles='http://t7.tianditu.gov.cn/cta_w/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile&VERSION=1.0.0&LAYER=cta&STYLE=default&TILEMATRIXSET=w&FORMAT=tiles&TILEMATRIX={z}&TILEROW={y}&TILECOL={x}&tk=',
               attr='天地图-地形标记',
               zoom_start=3,
              )
m

百度地图我这边测试失败了，暂时没有找到合适的替换方案。

5. 补充

其实，我们还可以找更多的地图底图瓦片URL来进行替换，多样化我们的地图绘制。

另外，大家在用经纬度坐标点进行地图绘制的时候，比如标记点、绘制区域、热力图绘制等等，需要考虑经纬度坐标是哪个地图系下面的，然后再用对应地图系的相关底图进行绘制才准确！

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