folium(地图可视化)的使用方法

2 年前 · 来自专栏 ML&DL&coding心得

鸣也

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。

先附上folium的documentation

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北京市怀柔区（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=[40, 116],
              zoom_start=14)
'''查看m的类型'''
m.__class__
#folium.folium.Map

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=[40, 116],
              zoom_start=14,
              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=[40, 116],
              zoom_start=10,
              tiles='Stamen Terrain')
'''显示m'''
m

tiles为'Stamen Toner'的地图：

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[40, 116],
              zoom_start=10,
              tiles='Stamen Toner')
'''显示m'''
m

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：

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=[40, 116],
    tiles='Stamen Terrain',
    zoom_start=10
'''为地图对象添加点击显示经纬度的子功能'''
m.add_child(folium.LatLngPopup())

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())

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=[40,116],
              zoom_start=10)
'''为m添加标记部件'''
folium.Marker([39.9,116], 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

几个简单的例子

'''创建Map对象'''
m = folium.Map(location=[40,116],
              zoom_start=10)
'''为m添加标记部件，并将部件上的图形设置为云朵'''
folium.Marker([39.9,116],
              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=[40,116],
              zoom_start=10)
'''为m添加标记部件，并将部件上的图形设置为云朵'''
folium.Marker([39.9,116],
              popup='Timberline Lodge',
              icon=folium.Icon(color='green')).add_to(m)
'''显示m'''
m

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=[40,116],
              zoom_start=10,
              control_scale=True)
'''为m添加标记部件'''
folium.Circle(
    radius=100,
    location=[39.9,116],
    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

在地图上绘制任意直线

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=[40,116],
              zoom_start=7,
              control_scale=True)
ls = folium.PolyLine(locations=[A,B,C,D],
                    color='blue')
ls.add_to(m)
m

locations=[A,B,C,D]代表一些点的经纬度位置，将他们依次连接成图形

m = folium.Map(location=[40, 116],
              zoom_start=9,
              control_scale=True)
A = [data["latitude"][0],data["longitude"][0]]
B = [data["latitude"][1],data["longitude"][1]]
ls = folium.PolyLine(locations=[A, B],
                     color='blue')
ls.add_to(m)
m

m = folium.Map(location=[40, 116],
              zoom_start=9,
              control_scale=True)
for i in range(91):
    for j in range(1,42383):
        if result[i][j] != 0:
            # result[i][j](A)指向result[i][0](B)
            #他们的经纬度分别是
            #[data["latitude"][0],
            #data["longitude"][0]]
            A = result[i][j] - 1
            B = result[i][0] - 1
            AA = [data["latitude"][A],data["longitude"][A]]
            BB = [data["latitude"][B],data["longitude"][B]]
            ls = folium.PolyLine(locations=[AA, BB],
                                 color='blue')
            ls.add_to(m)
m

'''为m添加标记部件'''
for i in range(91):
    B = result[i][0] - 1
    BB = [data["latitude"][B],data["longitude"][B]]