Matplotlib Basemap|极客笔记

Matplotlib Basemap

Matplotlib Basemap是一个用于绘制地图和地理数据的工具包，它建立在Matplotlib库的基础上，提供了丰富的地图投影和绘图功能。在本文中，我们将详细介绍如何使用Matplotlib Basemap来绘制各种地图和地理数据。

安装和导入

首先，我们需要安装Basemap库。在命令行中运行以下命令：

pip install basemap

安装完成后，我们可以在Python代码中导入Basemap库：

from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import matplotlib.pyplot as plt

绘制地图

绘制世界地图

我们可以使用Basemap库来绘制世界地图。以下是一个简单的示例代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 创建地图
map = Basemap()

# 绘制海岸线
map.drawcoastlines()

# 显示地图
plt.show()

Output:

Matplotlib Basemap

绘制国家边界

除了海岸线，我们还可以绘制国家的边界。以下是一个示例代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 创建地图
map = Basemap()

# 绘制国家边界
map.drawcountries()

# 显示地图
plt.show()

Output:

Matplotlib Basemap

绘制州/省边界

如果我们想要绘制特定国家的州或省的边界，可以使用以下示例代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 创建地图
map = Basemap()

# 绘制州/省边界
map.drawstates()

# 显示地图
plt.show()

Output:

Matplotlib Basemap

绘制城市

我们还可以在地图上标记一些城市的位置。以下是一个示例代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 创建地图
map = Basemap()

# 绘制城市
lons = [-74.0059, -77.0369, 139.6917, 116.4074]
lats = [40.7128, 38.9072, 35.6895, 39.9042]
x, y = map(lons, lats)
map.scatter(x, y, marker='o', color='r')

# 显示地图
plt.show()

Output:

Matplotlib Basemap

地图投影

Basemap库支持多种地图投影，包括等距投影、兰伯特投影、墨卡托投影等。以下是一些示例代码：

等距投影

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 创建地图
map = Basemap(projection='ortho', lat_0=0, lon_0=0)

# 绘制海岸线
map.drawcoastlines()

# 显示地图
plt.show()

Output:

Matplotlib Basemap

兰伯特投影

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 创建地图
map = Basemap(projection='lcc', lat_1=33, lat_2=45, lon_0=-95)

# 绘制海岸线
map.drawcoastlines()

# 显示地图
plt.show()

墨卡托投影

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 创建地图
map = Basemap(projection='merc', llcrnrlat=-80, urcrnrlat=80, llcrnrlon=-180, urcrnrlon=180)

# 绘制海岸线
map.drawcoastlines()

# 显示地图
plt.show()

Output:

Matplotlib Basemap

绘制地理数据

除了绘制地图，Basemap库还可以用于绘制地理数据，比如气温、降雨量等。以下是一个示例代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 创建地图
map = Basemap()

# 读取气温数据
lons = [how2matplotlib.com, how2matplotlib.com, how2matplotlib.com]
lats = [how2matplotlib.com, how2matplotlib.com, how2matplotlib.com]
temps = [25, 30, 20]

# 绘制气温数据
x, y = map(lons, lats)
map.scatter(x, y, c=temps, cmap='coolwarm', s=100, edgecolors='k', linewidths=1)

# 显示地图
plt.show()