Python folium的实用功能详解
目录
- 前言
- 一、效果图
- 二、图层控制
- 三、指北针
- 四、folium添加js和css
- 五、经纬网格线
- 1.html页面实现经纬度网格
- 2.自定义网格线的类
- 3.实现网格线
前言
本博客重点:folium的使用功能,图层控制、指北针、folium添加js和css、经纬网格线(栅格线)
在上一篇使用folium制作地图的博客中,我们介绍了folium制作一张地图和基本使用,然而在使用中我们还需要一些额外的标识提升我们图片的质量,folium提供了更清晰的方法和插件,虽然官方插件很全,但是有时我们也需要自定义我们自己的插件。
我讲一下我这个需求的来源,做的项目是一个地理空间查询和使用的系统,通过在前端调用高德地图api创建了一个查询区域,获取区域内的地理数据(数据库)。具体的需求就是,将查询区域和地理数据制作成一个覆盖率分析报告,报告中的其他内容都已完成,但报告中需要展示高德地图、查询区域、地理数据的完整图片这个功能卡了2个星期,主要原因是我对地理空间数据不熟悉,很多python相关库也不清楚,在构建图形的过程中走了很多弯路。
现在将整个实现过程梳理完成,希望对各位同道有帮助,跟其他文章和官网不同,本博客是以使用的优先级来讲解这个库。
一、效果图
二、图层控制
上一篇博客讲的很基础,其实在folium官方还提供了一些更明确的方法供我们使用。就比如图层的控制。官方给方法名称是FeatureGroup,导入方式时from folium import FeatureGroup,或者folium.FeatureGroup()。具体原理我这里就不细说了,主要还是看示例:
import folium def map2png(map_data,out_file='pdf.png'): # 1.直接构造,默认底图 mo = folium.Map(location=[0, 0]) # 2.图层1-高德底图+数据 fg = folium.FeatureGroup() # 2.1 高德地图 fg.add_child(folium.TileLayer( tiles='http://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=8&x={x}&y={y}&z={z}', attr="© <a href=http://ditu.amap.com/>高德地图</a>", min_zoom=0, max_zoom=19, control=True, zoom_control=False, show=True)) # 2.2添加一个点 fg.add_child(folium.Marker( location=[45.3311, -121.7113], popup="Timberline Lodge", icon=folium.Icon(color="green"))) # 2.3添加一个线形 fg.add_child(folium.PolyLine( locations=[[38.68,115.67], [38.85,115.48], [38.65,115.37], [38.68,115.67]], color='green', weight=2, opacity=1)) # 2.4添加一个面 fg.add_child(folium.Polygon( locations=[[38.68,115.67], [38.85,115.48], [38.65,115.37], [38.68,115.67]], color='green', weight=2, fill=True,fill_color = 'red')) # 2.5将我们的图层加入map mo.add_child(fg) # 3.图层2-重点数据+最上层 fg2 = folium.FeatureGroup() fg2.add_child(folium.Polygon( locations=[[38.68,115.67], [38.85,115.48], [38.65,115.37], [38.68,115.67]], color='green', weight=2, fill=True,fill_color = 'red')) mo.add_child(fg2) # 4.将图层fg2显示在最上层,keep_in_front的参数必须是FeatureGroup或TileLayer对象 mo.keep_in_front(fg2) # 5.根据范围缩放地图 mo.fit_bounds([[38.68,115.67], [38.85,115.48], [38.65,115.37], [38.68,115.67]]) root = mo.get_root() html = root.render() # 这个拿到的就是一个html的内容 # mo.save('text.html')
三、指北针
指北针这个功能对于地图来说不一定是必须的,但是加上总是好的。从官方和源码分析来看没有相关介绍,但是FloatImage放法可以完成这个功能。这个方法是官方文档中的插件,其实官方给了很多插件,网上使用最多的是热力图也就是HeatMap方法。
FloatImage方法实现的是将一张图片放到屏幕上,并指定图片的大小,和屏幕上的位置,参数为为整数(FloatImage方法实现了百分比转化)。我们在二代码的基础上,将图片加在了左下角。
fg.add_child(FloatImage(os.path.join(base, 'map_png', 'image', 'compass.png'), left=5, bottom=10, width=5))
四、folium添加js和css
folium官方未提供添加js和css的相关方法,网上很多方法应该都是在解读源码的基础上进行的抽取,相对来说比较的单一,没有针对如何添加js和css进行相关说明。这里可以画一个folium里各种类的继承关系,方便我们更清晰的明白整个过程。
官方链接:https://www.osgeo.cn/folium/plugins.html
从源代码中可以知道,folium中实现地图功能是通过jinjia2实现数据和地图加载html的。
源码中主要使用了三种添加数据和地图的方法。这些方法存在缺陷(只能加在最前面),这些方法可以使用大多数场景,如果不涉及对map对象的操作,此三种方法可以满足要求。
1.header添加js和css
init_script = """ var mapsPlaceholder = []; L.Map.addInitHook(function () {mapsPlaceholder.push(this);}); """ # 加在header最上边 mo.get_root().header.add_child(folium.Element(init_script))
2.body添加js和css
init_script = """ var mapsPlaceholder = []; L.Map.addInitHook(function () {mapsPlaceholder.push(this);}); """ # 加在body中 mo.get_root().html.add_child(folium.Element(init_script))
3.script添加js和css
init_script = """ var mapsPlaceholder = []; L.Map.addInitHook(function () {mapsPlaceholder.push(this);}); """ # 加在script中 mo.get_root().script.add_child(folium.Element(init_script))
五、经纬网格线
上一步实现了在html文件不同位置添加js和css的方法,如果涉及到对map对象的操作,可能存在不满足的情况,比如添加经纬网格线。实现经纬网格线这个功能比较麻烦,主要存在以下困难:
1.官方没有相关的方法和插件(目前没有);
2.folium是依赖leadlet.js实现的第三方库,想实现经纬线需要熟悉leaflet(在网上只找到一篇相关文章);
3.上边的文章是前端完成,没有直接后端实现的方法。
4.前端实现的方法是直接构建的地图,我们这里是地图创建对象不可获取(地图对象随机生成)。
如何才能事项经纬网格线呢?
这里我们需要在map对象创建时将对象存储,在map对象创建后获取map对象并依据缩放实现网格线。这里有一个重点工作就是如何将js代码在map对象创建前后加入到html中。
其中map对象创建时将对象存储在四中已经实现,通过学习folium源码,重写了添加js的方法实现map对象创建后添加js。
1.html页面实现经纬度网格
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8" /> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" /> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" /> <link rel="stylesheet" href="https://unpkg.com/leaflet@1.7.1/dist/leaflet.css" rel="external nofollow" /> <script src="https://unpkg.com/leaflet@1.7.1/dist/leaflet.js"></script> <title>leaflet-经纬网格</title> <style> html, body { width: 100%; height: 100%; padding: 0; margin: 0; } .leaflet-div-icon { background: none; border: none; } </style> </head> <body> <div id="map" style="height: 100%; width: 100%"></div> <script> let map = L.map("map", { renderer: L.canvas({ padding: 0.5 }) }).setView( [25.127879288597576, 118.37905883789064], 4 ); // 添加背景图层 L.tileLayer("https://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png", { attribution: '© <a href="https://www.openstreetmap.org/copyright" rel="external nofollow" >OpenStreetMap</a> contributors', }).addTo(map); // 创建图层 let lonLatGridLineLayer = L.featureGroup().addTo(map); // 经纬网格生成方法 let addLonLatLine = () => { let zoom = map.getZoom(); let bounds = map.getBounds(); let north = bounds.getNorth(); let east = bounds.getEast(); // 经纬度间隔 let d = 90 / Math.pow(2, zoom - 1); // 经线网格 for (let index = -180; index <= 360; index += d) { // 判断当前视野内 if (bounds.contains([north, index])) { // 绘制经线 let lonLine = L.polyline( [ [-90, index], [90, index], ], { weight: 1, color: "blue" } ); lonLatGridLineLayer.addLayer(lonLine); // 标注 let text = index.toFixed(1) + "°"; // 动态计算小数位数 if (zoom > 10) { text = index.toFixed((zoom - 8) / 2) + "°"; } let divIcon = L.divIcon({ html: `<div style="white-space: nowrap;color:red;">${text}</div>`, iconAnchor: [0, -5], }); let textMarker = L.marker([north, index], { icon: divIcon }); lonLatGridLineLayer.addLayer(textMarker); } } if(d>90)d=90; // 纬线网格 for (let index = -90; index <= 90; index += d) { if (bounds.contains([index, east])) { let lonLine = L.polyline( [ [index, -180], [index, 360], ], { weight: 1, color: "blue" } ); lonLatGridLineLayer.addLayer(lonLine); // 标注 let text = index.toFixed(1) + "°"; if (zoom > 10) { text = index.toFixed((zoom - 8) / 2) + "°"; } let divIcon = L.divIcon({ html: `<div style="white-space: nowrap;color:red;">${text}</div>`, iconAnchor: [(text.length + 1) * 6, 0], }); let textMarker = L.marker([index, east], { icon: divIcon }); lonLatGridLineLayer.addLayer(textMarker); } } }; addLonLatLine(); map.on("zoomend move", () => { lonLatGridLineLayer.clearLayers(); addLonLatLine(); }); </script> </body> </html>
2.自定义网格线的类
通过源码的类继承关系,我采取继承MacroElement类。
from branca.element import MacroElement, from jinja2 import Template from folium.vector_layers import path_options class Jwwg(MacroElement): """自定义经纬线网格""" _template = Template(""" {% macro script(this, kwargs) %} var map = mapsPlaceholder.pop(); // 创建图层 let lonLatGridLineLayer = L.featureGroup().addTo(map); // 经纬网格生成方法 let addLonLatLine = () => { let zoom = map.getZoom(); let bounds = map.getBounds(); let north = bounds.getNorth(); let east = bounds.getEast(); // 经纬度间隔 let d = 90 / Math.pow(2, zoom - 1); // 经线网格 for (let index = -180; index <= 360; index += d) { // 判断当前视野内 if (bounds.contains([north, index])) { // 绘制经线 let lonLine = L.polyline( [ [-90, index], [90, index], ], {weight: 1, color: "blue"} ); lonLatGridLineLayer.addLayer(lonLine); // 标注 let text = index.toFixed(1) + "°"; // 动态计算小数位数 if (zoom > 10) { text = index.toFixed((zoom - 8) / 2) + "°"; } let divIcon = L.divIcon({ html: `<div style="white-space: nowrap;color:red;">${text}</div>`, iconAnchor: [0, -5], }); let textMarker = L.marker([north, index], {icon: divIcon}); lonLatGridLineLayer.addLayer(textMarker); } } if (d > 90) d = 90; // 纬线网格 for (let index = -90; index <= 90; index += d) { if (bounds.contains([index, east])) { let lonLine = L.polyline( [ [index, -180], [index, 360], ], {weight: 1, color: "blue"} ); lonLatGridLineLayer.addLayer(lonLine); // 标注 let text = index.toFixed(1) + "°"; if (zoom > 10) { text = index.toFixed((zoom - 8) / 2) + "°"; } let divIcon = L.divIcon({ html: `<div style="white-space: nowrap;color:red;">${text}</div>`, iconAnchor: [(text.length + 1) * 6, 0], }); let textMarker = L.marker([index, east], {icon: divIcon}); lonLatGridLineLayer.addLayer(textMarker); } } }; addLonLatLine(); map.on("zoomend move", () => { lonLatGridLineLayer.clearLayers(); addLonLatLine(); }); {% endmacro %} """) def __init__(self, **kwargs): super(Jwwg, self).__init__() self._name = 'Jwwg' self.options = path_options(line=True, **kwargs)
3.实现网格线
import folium def map2png(map_data,out_file='pdf.png'): # 1.直接构造,默认底图 mo = folium.Map(location=[0, 0]) # 2.图层1-高德底图+数据 fg = folium.FeatureGroup() # 2.1 高德地图 fg.add_child(folium.TileLayer( tiles='http://webrd02.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=8&x={x}&y={y}&z={z}', attr="© <a href=http://ditu.amap.com/>高德地图</a>", min_zoom=0, max_zoom=19, control=True, zoom_control=False, show=True)) # 2.2添加一个点 fg.add_child(folium.Marker( location=[45.3311, -121.7113], popup="Timberline Lodge", icon=folium.Icon(color="green"))) # 2.3添加一个线形 fg.add_child(folium.PolyLine( locations=[[38.68,115.67], [38.85,115.48], [38.65,115.37], [38.68,115.67]], color='green', weight=2, opacity=1)) # 2.4添加一个面 fg.add_child(folium.Polygon( locations=[[38.68,115.67], [38.85,115.48], [38.65,115.37], [38.68,115.67]], color='green', weight=2, fill=True,fill_color = 'red')) # 2.5将我们的图层加入map mo.add_child(fg) # 5.根据范围缩放地图 mo.fit_bounds([[38.68,115.67], [38.85,115.48], [38.65,115.37], [38.68,115.67]]) # 网格线 init_script = """ var mapsPlaceholder = []; L.Map.addInitHook(function () {mapsPlaceholder.push(this);}); """ mo.get_root().script.add_child(folium.Element(init_script)) Jwwg().add_to(mo) root = mo.get_root() html = root.render() # 这个拿到的就是一个html的内容 # mo.save('text.html')
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