Как использовать Basemap (Python) для построения США с 50 штатами?

Я знаю, что мощный пакет Basemap можно использовать для построения карты США с границами штатов. Я адаптировал этот пример из репозитория Basemap GitHub для отображения 48 состояний. окрашены соответствующей плотностью населения:

Теперь мой вопрос: есть ли простой способ добавить Аляску и Гавайи на эту карту и разместить их в произвольном месте, например. нижний левый угол? Что-то вроде этого:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap as Basemap
from matplotlib.colors import rgb2hex
from matplotlib.patches import Polygon
# Lambert Conformal map of lower 48 states.
m = Basemap(llcrnrlon=-119,llcrnrlat=22,urcrnrlon=-64,urcrnrlat=49,
        projection='lcc',lat_1=33,lat_2=45,lon_0=-95)
# draw state boundaries.
# data from U.S Census Bureau
# http://www.census.gov/geo/www/cob/st2000.html
shp_info = m.readshapefile('st99_d00','states',drawbounds=True)
# population density by state from
# http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_U.S._states_by_population_density
popdensity = {
'New Jersey':  438.00,
'Rhode Island':   387.35,
'Massachusetts':   312.68,
'Connecticut':    271.40,
'Maryland':   209.23,
'New York':    155.18,
'Delaware':    154.87,
'Florida':     114.43,
'Ohio':  107.05,
'Pennsylvania':  105.80,
'Illinois':    86.27,
'California':  83.85,
'Hawaii':  72.83,
'Virginia':    69.03,
'Michigan':    67.55,
'Indiana':    65.46,
'North Carolina':  63.80,
'Georgia':     54.59,
'Tennessee':   53.29,
'New Hampshire':   53.20,
'South Carolina':  51.45,
'Louisiana':   39.61,
'Kentucky':   39.28,
'Wisconsin':  38.13,
'Washington':  34.20,
'Alabama':     33.84,
'Missouri':    31.36,
'Texas':   30.75,
'West Virginia':   29.00,
'Vermont':     25.41,
'Minnesota':  23.86,
'Mississippi':   23.42,
'Iowa':  20.22,
'Arkansas':    19.82,
'Oklahoma':    19.40,
'Arizona':     17.43,
'Colorado':    16.01,
'Maine':  15.95,
'Oregon':  13.76,
'Kansas':  12.69,
'Utah':  10.50,
'Nebraska':    8.60,
'Nevada':  7.03,
'Idaho':   6.04,
'New Mexico':  5.79,
'South Dakota':  3.84,
'North Dakota':  3.59,
'Montana':     2.39,
'Wyoming':      1.96,
'Alaska':     0.42}
# choose a color for each state based on population density.
colors={}
statenames=[]
cmap = plt.cm.hot # use 'hot' colormap
vmin = 0; vmax = 450 # set range.
for shapedict in m.states_info:
    statename = shapedict['NAME']
    # skip DC and Puerto Rico.
    if statename not in ['District of Columbia','Puerto Rico']:
        pop = popdensity[statename]
        # calling colormap with value between 0 and 1 returns
        # rgba value.  Invert color range (hot colors are high
        # population), take sqrt root to spread out colors more.
        colors[statename] = cmap(1.-np.sqrt((pop-vmin)/(vmax-vmin)))[:3]
    statenames.append(statename)
# cycle through state names, color each one.
ax = plt.gca() # get current axes instance
for nshape,seg in enumerate(m.states):
    # skip DC and Puerto Rico.
    if statenames[nshape] not in ['District of Columbia','Puerto Rico']:
        color = rgb2hex(colors[statenames[nshape]]) 
        poly = Polygon(seg,facecolor=color,edgecolor=color)
        ax.add_patch(poly)
plt.title('Filling State Polygons by Population Density')
plt.show()

python matplotlib matplotlib-basemap

MomoPP 28.09.2016 источник

comment

Примечание. При разработке нового программного обеспечения следует пытаться использовать Cartopy, когда это возможно, а существующее программное обеспечение должно начать процесс перехода на использование Cartopy. matplotlib.org/basemap/users/intro.html - Max Ghenis 14.07.2018

Ответы (2)

arrow_upward
25
arrow_downward

Кому интересно, я смог исправить это сам. Координаты (x,y) каждого сегмента (для Аляски и Гавайев) должны быть переведены. Я также уменьшаю Аляску до 35%, прежде чем переводить ее.

Второй цикл for следует изменить следующим образом:

for nshape,seg in enumerate(m.states):
    # skip DC and Puerto Rico.
    if statenames[nshape] not in ['Puerto Rico', 'District of Columbia']:
    # Offset Alaska and Hawaii to the lower-left corner. 
        if statenames[nshape] == 'Alaska':
        # Alaska is too big. Scale it down to 35% first, then transate it. 
            seg = list(map(lambda (x,y): (0.35*x + 1100000, 0.35*y-1300000), seg))
        if statenames[nshape] == 'Hawaii':
            seg = list(map(lambda (x,y): (x + 5100000, y-900000), seg))

        color = rgb2hex(colors[statenames[nshape]]) 
        poly = Polygon(seg,facecolor=color,edgecolor=color)
        ax.add_patch(poly)

Вот новая карта США (с использованием цветовой карты «Зеленые»).

MomoPP 02.11.2016

arrow_upward
10
arrow_downward

Приведенный выше ответ великолепен и был очень полезен для меня.

Я заметил, что есть много крошечных островов, которые простираются на многие мили за пределами 8 основных островов Гавайев. Они создают маленькие точки в Аризоне, Калифорнии и Орегоне (или Неваде и Айдахо) в зависимости от того, как вы перевели Гавайи. Чтобы удалить их, вам нужно условие на площади многоугольника. Для этого полезно выполнить один цикл через объект states_info:

# Hawaii has 8 main islands but several tiny atolls that extend for many miles.
# This is the area cutoff between the 8 main islands and the tiny atolls.
ATOLL_CUTOFF = 0.005

m = Basemap(llcrnrlon=-121,llcrnrlat=20,urcrnrlon=-62,urcrnrlat=51,
    projection='lcc',lat_1=32,lat_2=45,lon_0=-95)

# load the shapefile, use the name 'states'
m.readshapefile('st99_d00', name='states', drawbounds=True)

ax = plt.gca()


for i, shapedict in enumerate(m.states_info):
    # Translate the noncontiguous states:
    if shapedict['NAME'] in ['Alaska', 'Hawaii']:
        seg = m.states[int(shapedict['SHAPENUM'] - 1)]
        # Only include the 8 main islands of Hawaii so that we don't put dots in the western states.
        if shapedict['NAME'] == 'Hawaii' and float(shapedict['AREA']) > ATOLL_CUTOFF:
            seg = list(map(lambda (x,y): (x + 5200000, y-1400000), seg))
        # Alaska is large. Rescale it.
        elif shapedict['NAME'] == 'Alaska':
            seg = list(map(lambda (x,y): (0.35*x + 1100000, 0.35*y-1300000), seg))
        poly = Polygon(seg, facecolor='white', edgecolor='black', linewidth=.5)
        ax.add_patch(poly)

Valerie R. Coffman 11.02.2017

Как использовать Basemap (Python) для построения США с 50 штатами?

Ответы (2)

Похожие вопросы