(数据科学学习手札41)folium基础内容介绍

一、简介

  folium是js上著名的地理信息可视化库leaflet.js为Python提供的接口,通过它,我们可以通过在Python端编写代码操纵数据,来调用leaflet的相关功能,基于内建的osm或自行获取的osm资源和地图原件进行地理信息内容的可视化,以及制作优美的可交互地图。其语法格式类似ggplot2,是通过不断添加图层元素来定义一个Map对象,最后以几种方式将Map对象展现出来。

  而在Map对象的生成形式上,可以在定义所有的图层内容之后,将其保存为html文件在浏览器中独立显示,也可以基于jupyter notebook在一个ipynb文件内部嵌入对应的交互地图,本文即采用后者对应的方法。

二、创建地图

  首先,创建一张指定中心坐标的地图,这里指定中心坐标为重庆交通大学(注意,location的格式为[纬度,经度],zoom_start表示初始地图的缩放尺寸,数值越大放大程度越大):

import folium
import os

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=14)

'''查看m的类型'''
m.__class__

可以看出,m的类型为folium中的Map,类似ggplot2中显示图形的方式,接下来直接在jupyter notebook调用m即可显示地图(默认的osm资源地址在国外,需要稍许等待):

'''显示m'''
m

通过这样一个简单的例子,可以了解到,folium.Map()即为folium中绘制地图图层的基本函数,其主要参数如下:

  location:tuple或list类型输入,用于控制初始地图中心点的坐标,格式为(纬度,经度)或[纬度,经度],默认为None

  width:int型或str型,int型时,传入的是地图宽度的像素值;str型时,传入的是地图宽度的百分比,形式为'xx%'。默认为'100%'

  height:控制地图的高度,格式同width

  tiles:str型,用于控制绘图调用的地图样式,默认为'OpenStreetMap',也有一些其他的内建地图样式,如'Stamen  Terrain'、'Stamen Toner'、'Mapbox Bright'、'Mapbox Control Room'等;也可以传入'None'来绘制一个没有风格的朴素地图,或传入一个URL来使用其它的自选osm

  max_zoom:int型,控制地图可以放大程度的上限,默认为18

  attr:str型,当在tiles中使用自选URL内的osm时使用,用于给自选osm命名

  control_scale:bool型,控制是否在地图上添加比例尺,默认为False即不添加

  no_touch:bool型,控制地图是否禁止接受来自设备的触控事件譬如拖拽等,默认为False,即不禁止

下面针对上述各参数进行调整演示:

  下面是一个width调整为50%,并施加比例尺的地图:

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=16,
              control_scale=True,
              width='50%')

'''显示m'''
m

如我们设置的一样,视图只有左半边被地图填充,且在地图的左下角施加了比例尺,标记出了公里和英里的比例尺。

  下面是一个tiles设置为'Stamen Terrain'的地图:

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              tiles='Stamen Terrain')

'''显示m'''
m

  tiles为'Stamen Toner'的地图:

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              tiles='Stamen Toner')

'''显示m'''
m

三、在图层上添加各种内建的部件

3.1 为地图添加标记部件

  有了最底层的地图,接下来我们就可以利用手里掌握的地理信息数据,根据需要将其展现在地图图层之上,下面是一个简单的示范:

import folium
import os

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15)

'''为m添加标记部件'''
folium.Marker([29.488869,106.571034], popup='<i>Mt. Hood Meadows</i>').add_to(m)

'''显示m'''
m

  我们通过folium.Marker()方法,创建了一个简单的标记小部件,并通过add_to()将定义好的部件施加于先前创建的Map对象m之上,下面我们对folium.Marker()的常用参数进行介绍:

  location:同folium.Map()中的同名参数,用于确定标记部件的经纬位置

  popup:str型或folium.Popup()对象输入,用于控制标记部件的具体样式(folium内部自建了许多样式),默认为None,即不显示部件

  icon:folium.Icon()对象,用于设置popup定义的部件的具体颜色、图标内容等

下面是几个简单的例子:

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15)

'''为m添加标记部件,并将部件上的图形设置为云朵'''
folium.Marker([29.488869,106.571034],
              popup='Mt. Hood Meadows',
              icon=folium.Icon(icon='cloud')).add_to(m)

'''显示m'''
m
'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15)

'''为m添加标记部件'''
folium.Marker([29.488869,106.571034],
              popup='Timberline Lodge',
              icon=folium.Icon(color='green')).add_to(m)

'''显示m'''
m
'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15)

'''为m添加标记部件'''
folium.Marker(
    location=[29.488869,106.571034],
    popup='Some Other Location',
    icon=folium.Icon(color='red', icon='info-sign')
).add_to(m)

'''显示m'''
m

3.2 在地图上添加圆圈

  除了单点类型的图形部件,我们还可以在地图上施加指定范围的几何图像,例如圆圈:

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              control_scale=True)

'''为m添加标记部件'''
folium.Circle(
    radius=100,
    location=[29.488869,106.571034],
    popup='The Waterfront',
    color='crimson',
    fill=False,
).add_to(m)

'''显示m'''
m

  在folium中我们使用folium.Circle()来绘制指定圆心和半径的圆圈,其主要参数如下:

  location:同folium.Map()中的location,用于控制圆圈的圆心坐标

  radius:int型,用于控制圆圈的半径,单位米,注意,在folium.Circle()中,radius因为半径的单位是米,所以其大小随着我们对地图的缩放程度而进行相应的变化,但在与folium.CircleMarker()方法中的radius参数单位为像素,即其为屏幕上大小固定的一个圆圈,随着地图的缩放,其大小也不会发生变化

  color:str型,用于控制圆圈的颜色,默认为十六进制颜色'#3388ff',即一种蓝色

  fill:bool型,当为True时,圆圈内部将被填充上色彩,默认不填充

  fill_color:str型,控制圆圈内部填充的色彩,默认与color参数一致

  fill_opacity:float型,用于控制圆圈内部填充颜色的透明度,从0.到1.之间,默认为0.2

  popup:str型或folium.Popup()对象,用于控制圆圈的样式,默认为None,即无样式

下面针对上述的主要参数进行演示:

将fill参数设置为True:

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              control_scale=True)

'''为m添加标记部件'''
folium.Circle(
    radius=100,
    location=[29.488869,106.571034],
    color='#3388ff',
    fill=True,
).add_to(m)

'''显示m'''
m

将圆圈内部填充颜色设置为粉色:

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              control_scale=True)

'''为m添加标记部件'''
folium.Circle(
    radius=100,
    location=[29.488869,106.571034],
    color='#3388ff',
    fill=True,
    fill_color='#FF66CC'
).add_to(m)

'''显示m'''
m

3.3 在地图上绘制任意几何图形

  很多时候我们希望在地图上呈现不规则的几何区域,folium.PolyLine()就可以实现这个功能,下面是一个简单的演示:

import folium

m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=7,
              control_scale=True)

ls = folium.PolyLine(locations=[[30.588869,105.671034],[29.488869,106.571034],[31.888869,104.971034],[30.588869,105.671034]],
                    color='blue')

ls.add_to(m)

m

  folium.PolyLine()的常用参数如下:

  locations:二级嵌套的list,用于指定需要按顺序连接的坐标点,若要绘制闭合的几何图像,需要在传入列表的首尾传入同样的坐标

  color:str型,传入十六进制的颜色,用于控制线条的颜色,默认为'#03f'

  weight:float型,用于控制线条的宽度,默认为5

  opacity:float型,用于控制线条的透明度,默认为0.5

  popup:str型或folium.Popup()对象,用于控制线条样式

3.4 在地图上添加点击触发事件

  有些时候我们希望我们的地图不光是死板的展示信息,还能根据鼠标的点击事件,来唤起更多的信息展示内容,即为地图添加更多的子内容,我们使用add_child()来完成各种子内容的添加,例如:

  1、实现点击地图任意位置获取经纬度信息提示

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(
    location=[29.488869,106.571034],
    tiles='Stamen Terrain',
    zoom_start=13
)

'''为地图对象添加点击显示经纬度的子功能'''
m.add_child(folium.LatLngPopup())

  2、实现点击地图任意位置产生一个新的图标

m = folium.Map(
    location=[29.488869,106.571034],
    tiles='Stamen Terrain',
    zoom_start=13
)

m.add_child(folium.ClickForMarker())

  

以上就是关于folium的基础内容,关于更加自定义化的内容将在下一篇中进行展示。

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