Basemap入坑手册

2021-07-19
换了电脑装basemap报错后一直没更新，今天本来想怎么着也给他装上，才发现这个项目从2016年就换主了，basemap被维护到2020年。
但是现在都2021了，所以这篇不会再更新了，可能会开个cartopy的学习笔记。

文章目录

Basemap入坑手册
- 0. 介绍
- 1. 安装
- 2. 画第一张图
- 3. 地图投影专题
- - 3.1 地图投影基础
  - - 3.1.1 用EPSG进行设置
  - 3.2 地图投影拓展
4. 基本功能
- 4.1 在图上画点

前面的废话

本来只是想画个热点图，然后一路百度地图API —> folium —> Basemap，因为前两个要html的知识，而我并没有，所以最后入坑了Basemap。

然而网上的资源虽然很多，但是比较零散，不过找到英文版的tutorial，全英文的怕自己读不下去，决定边学边记笔记，以及有好用的教程和资源也在这里马克一下。

0. 介绍

Python里画地图的。

1. 安装

每逢非pip可以安装的包就有点头大。

安装部分官方也有指南，大概的意思就是先装python （废话）、matplotlib、numpy、PROJ4、GEOS、Pillow（可选）再安装Basemap。
我是Mac的Anaconda，所以直接在下载了Source Code (tar.gz)，解压后在终端安装。
具体过程：

解压后文件夹里会有setup.py的文件；
打开终端，输入cd ./desktop/..（Change Directory到setup.py的位置）；
输入python setup.py install；
在python里输入 from mpl_toolkits.basemap import Basemap，如果没有报错说明安装成功。

更详细的教程可以参考：

Mac：Mac Python+basemap安装
Linux：python番外（2）——Basemap安装
Windows：window下安装basemap

2. 画第一张图

最基础的图代码如下：

# 导入包
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import matplotlib.pyplot as plt# 新建地图
map = Basemap() #Basemap类有很多属性，这里全都使用默认参数# 画图
map.drawcoastlines()# 显示结果
plt.show()# 存储结果
plt.savefig('test.png')

得到这样的图↓\downarrow↓

一丢丢进阶的图代码如下：

# 导入包
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import matplotlib.pyplot as plt# 更改投影方式
map = Basemap(projection = 'ortho', lat_0 = 0, lon_0 = 0) #’ortho’指正射投影，具体参数后面再讨论；后面两个参数是设置中心点# 给整个地图上蓝色
map.drawmapboundary(fill_color = 'aqua')# 给陆地涂上珊瑚色，湖泊涂上蓝色
map.fillcontinents(color = 'coral', lake_color = 'aqua')# 画图
map.drawcoastlines()# 显示结果
plt.show()

得到这样的图↓\downarrow↓

如果遇到error请点这里看看。

3. 地图投影专题

地图投影是利用一定数学法则把地球表面的经、纬线转换到平面上的理论和方法。——百度百科

tutorial指出Basemap里的投影方式跟其他库不太一样（如GDAL），所以要好好学一学。

3.1 地图投影基础

Basemap的投影方式是由Basemap类中projection这一属性控制的，默认为cyl，可选项如下，对应的具体效果见地图投影示例。：

选项	描述	解释
cyl	Cylindrical Equidistant	默认，圆柱投影
merc	Mercator	墨卡托投影，是正轴等角圆柱投影
tmerc	Transverse Mercator	横轴墨卡托投影
omerc	Oblique Mercator	斜轴墨卡托投影
mill	Miller Cylindrical	米勒圆柱投影
gall	Gall Stereographic	高尔立体投影
cea	Cylindrical Equal-Area	圆柱等面积投影
lcc	Lambert Conformal	兰勃特等角投影
laea	Lambert Azimuthal Equal Area	兰勃特等积投影
nplaea	North-Polar Lambert	北极兰勃特投影?
splaea	South-Polar Lambert	南极兰勃特投影?
eqdc	Equidistant Conic	等距圆锥投影
aeqd	Azimuthal Equidistant	等距方位投影
npaeqd	North-Polar Azimuthal	北极方位投影
spaeqd	South-Polar Azimuthal	南极方位投影
aea	Albers Equal	阿尔伯斯等积投影
stere	Stereographic	立体投影
npstere	North-Polar Stereographic	北极立体投影
spstere	South-Polar Stereographic	南极立体投影
cass	Cassini-Soldner	卡西尼-斯洛德投影
poly	Polyconic	多圆锥投影
ortho	Orthographic	正射投影
geos	Geostationary	对地静止投影
nsper	Near-Sided Perspective	近端透视投影？
sinu	Sinusoidal	正弦投影
moll	Mollweide	摩尔威德投影
hammer	Hammer	哈默投影
robin	Robinson	罗宾森投影
kav7	Kavrayskiy VII
eck4	Eckert IV
vandg	van der
mbtfpq	McBryde-Thomas Flat-Polar
gnom	Gnomonic
rotpole	Rotated Pole

解释部分的参考：

Matplotlib: Setting up the map
地图投影种类-中英文对照
地图投影的N种姿势
以及百度百科

3.1.1 用EPSG进行设置

没太整明白

3.2 地图投影拓展

如果不想展示整个地图，可以通过修改地图边界或中心来展示部分区域。
除了cyl、merc、mill、cea和gall默认显示整个地球llcrnrlon = -180, llcrnrlat = -90, urcrnrlon = 180, urcrnrlat=90，其他投影方式都要手动设置Basemap类的参数来设置所展示的区域。
多数投影方式可以通过三种方法中的若干种进行设置：

方法一：设置边界的经纬度

参数	解释
llcrnrlon	longitude of lower left hand corner of the desired map domain (degrees). 地图左边经度
llcrnrlat	latitude of lower left hand corner of the desired map domain (degrees). 地图下方纬度
urcrnrlon	longitude of upper right hand corner of the desired map domain (degrees). 地图右边经度
urcrnrlat	latitude of upper right hand corner of the desired map domain (degrees). 地图上方纬度

方法二：设置边界的坐标

参数	解释
llcrnrx	x value of lower left hand corner of the selected map domain in map projection coordinates. 地图左下角的x值
llcrnry	y value of lower left hand corner of the selected map domain in map projection coordinates. 地图左下角的y值
urcrnrx	x value of upper right hand corner of the selected map domain in map projection coordinates. 地图右上角的x值
urcrnry	y value of upper right hand corner of the selected map domain in map projection coordinates. 地图右上角的y值

方法三：设置中心点和高与宽

参数	解释
width	width of desired map domain in projection coordinates (meters). 宽
height	height of desired map domain in projection coordinates (meters). 高
lon_0	center of desired map domain (in degrees). 中心点的经度
lat_0	center of desired map domain (in degrees). 中心点的纬度

#其他相关参数：

4. 基本功能

4.1 在图上画点

画一个点
画多个点

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