零基础小白python入门必看之Cartopy的基础使用

! s( y2 i; ^# Q

文章目录

前言一、基础介绍二、区域地图的绘制总结

前言

常用地图底图的绘制一般由Basemap或者cartopy模块完成，由于Basemap库是基于python2开发的一个模块，目前已经不开发维护。故简单介绍cartopy模块的一些基础操作。

1 {4 W0 Z# V+ k* ~9 a

如果大家在学习中遇到困难，想找一个python学习交流环境，可以加入我们的python裙，关注小编，并私信“01”即可进裙，领取python学习资料，会节约很多时间，减少很多遇到的难题。

一、基础介绍

首先导入相关模块。

import numpy as np 2 n L7 W& y0 E& P0 P: z; ?) q- z import matplotlib.pyplot as plt import cartopy.crs as ccrs ( Q+ I8 F2 [0 ]2 u! W1 w import cartopy.feature as cfeature from cartopy.mpl.ticker import LongitudeFormatter, LatitudeFormatter 12345 & s7 T! U; u0 o8 e+ ~

首先介绍参数projection，该命令可以配合ccrs设置投影类型，此处以方形投影命令为示例。其中central_longitude参数为投影中心位置。其中心设置与Basemap设置规则一样，详情可以看上一篇文章。

ax=plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree(central_longitude=0)) 1

在设置好绘制类型后，绘制地图各特征量。其代码如下:

#ax.add_feature(cfeature.LAKES.with_scale(scale)) ax.add_feature(cfeature.OCEAN.with_scale(scale)) #ax.add_feature(cfeature.RIVERS.with_scale(scale)) #ax.add_feature(cfeature.LAND.with_scale(scale),lw=0.5) + z6 w' J" C, m: |0 j9 a5 x ax.add_feature(cfeature.COASTLINE.with_scale(scale),lw=2) % u6 P. b$ S9 Y( g! p 12345 . @3 E, D j2 G. |$ h

参数scale为地图分辨率，目前支持10m,50m,110m,参数lw为线条粗细。此处绘制海岸线和海洋，效果图如下:

( Y4 W- w9 R6 ], q% @ 9 O& k- I# ]& V# n6 ^5 B% K0 M

在绘制结束后，作为地图。经纬度自然是必不可少的，在该模块中，引进同时设置坐标轴标签改变该标签刻度的表示，具体形式如下:

ax.set_xticks(np.arange(0,361,40), crs=ccrs.PlateCarree()) ax.set_yticks(np.arange(-90,90+30,30), crs=ccrs.PlateCarree()) 2 \, X2 n/ {( ] #zero_direction_label用来设置经度的0度加不加E和W 1 y$ ^4 u1 r' {! P lon_formatter = LongitudeFormatter(zero_direction_label=False) lat_formatter = LatitudeFormatter() 8 U# o, H4 o& I( Y4 o0 @# b ax.xaxis.set_major_formatter(lon_formatter) ax.yaxis.set_major_formatter(lat_formatter) 1234567

可以看到效果图如下:

# d) ?3 r9 e A' E$ z

当然如果想对坐标轴粗细变化可以引入一下命令。

ax.outline_patch.set_visible(False) 0 q& w! ^: O4 ]: v! _$ {# S ax.spines[bottom].set_visible(True) % [1 E; a' t( [* e- q; B. R ax.spines[left].set_visible(True) , }* F7 U6 P. o( c: n7 w: q+ q0 J3 h ax.spines[right].set_visible(True) ax.spines[top].set_visible(True) ax.spines[bottom].set_linewidth(2.5);###设置底部坐标轴的粗细 " t3 |# ^7 N$ z8 A ax.spines[left].set_linewidth(2.5);####设置左边坐标轴的粗细 ax.spines[right].set_linewidth(2.5);###设置右边坐标轴的粗细 1 e7 L4 Y& G& U. j5 h+ }4 t+ P- o ax.spines[top].set_linewidth(2.5);####设置上部坐标轴的粗细 : R; v4 }5 J8 D9 b% V 12345678910

应该在该模块下，控制坐标轴的命令已经和常规不一样。因此先关闭该控制，然后开启常规坐标轴设置。

0 c9 K8 L! e4 m

二、区域地图的绘制

当我们在某一小块区域研究时，需要绘制区域地图。此时我们可以引入命令：

ax.set_extent(box,crs=ccrs.PlateCarree()) 1

其中box为绘制区域，crs为投影类型。其他命令基本不变。设置box为[40,180,0,90],可得到效果图如下:

- @" L* i" R3 D

总结

为方便各位读者，我书写了绘制地图的函数，大家在使用时可直接调用。此处示例为方形投影，若希望绘制其他投影。只需要修改函数部分参数即可。代码如下:

def map_make(scale,box,xstep,ystep): ax=plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree(central_longitude=180)) a = (box[1]-box[0])//xstep 8 R) M) V' V& N x_start = box[1] - a*xstep 6 \3 ~2 F" K" M+ B a = (box[3]-box[2])//ystep , Z4 F7 P, j5 p& P: L& ~ y_start = box[3] - a*ystep ' r+ M( @) G; ^0 o1 A5 i ax.set_extent(box,crs=ccrs.PlateCarree()) #ax.add_feature(cfeature.LAKES.with_scale(scale)) % Y ?2 L6 G5 X2 |2 M* A/ h6 A #ax.add_feature(cfeature.OCEAN.with_scale(scale)) 9 U8 J" }/ }; U/ ?/ @ #ax.add_feature(cfeature.RIVERS.with_scale(scale)) #ax.add_feature(cfeature.LAND.with_scale(scale),lw=0.5) ; K5 ?% X* D2 J, I. R ax.add_feature(cfeature.COASTLINE.with_scale(scale),lw=2) k7 g2 ?7 E3 X2 A9 ?2 P! c- m . j# m( [% i, D% a: r; o ax.set_xticks(np.arange(x_start,box[1]+xstep,xstep), crs=ccrs.PlateCarree()) ax.set_yticks(np.arange(y_start,box[3]+ystep,ystep), crs=ccrs.PlateCarree()) 9 I" p" f3 }) Z$ f" X4 [ #zero_direction_label用来设置经度的0度加不加E和W - t9 [. B Q* d5 w) t lon_formatter = LongitudeFormatter(zero_direction_label=False) lat_formatter = LatitudeFormatter() * l& f" Y+ V7 a, i+ F ax.xaxis.set_major_formatter(lon_formatter) 5 m; Y6 f* p, x/ ?! L ax.yaxis.set_major_formatter(lat_formatter) #添加网格线 ax.grid() ) G! C/ k- y' P3 h( K* n+ @8 c ax.outline_patch.set_visible(False) ax.spines[bottom].set_visible(True) B- [$ Q' g) w4 P. H ax.spines[left].set_visible(True) 0 Q A. e3 \) f) P, r5 B q ax.spines[right].set_visible(True) . A4 i$ A# _( |! d0 E ax.spines[top].set_visible(True) ) @( b- \% N Y$ M ax.spines[bottom].set_linewidth(2.5);###设置底部坐标轴的粗细 y6 U: J6 N4 l" Q ax.spines[left].set_linewidth(2.5);####设置左边坐标轴的粗细 2 e6 l& J& X5 N: c* J8 ] ax.spines[right].set_linewidth(2.5);###设置右边坐标轴的粗细 2 I) `; R# `/ f8 j7 t ax.spines[top].set_linewidth(2.5);####设置上部坐标轴的粗细 8 K( m% F& [3 @; Q! ~" e : J4 \7 @) N% I return ax

最后多说一句，想学习Python可联系阿喵，这里有我自己整理的整套python学习资料和路线，想要这些资料的都可以关注阿喵，并私信“01”领取。

0 C7 P- I* K! C$ S 0 p& W$ B( t2 l' ? `