【气候软件】Python10：绘制标准的中国地图

7 w# p7 a% c" ]- Y

气象数据可视化主要依靠matplotlib做绘图，其他库包为辅助，包括数据处理的，地理信息处理的等等。

绘图主要有六步（“六部曲”）（不是绝对的方法，视具体情况使用）:

• 引入库包：import matplotlib.pyplot as plt

• 设定画布：fig=plt.figure()

• 导入数据：之前已有介绍导入nc文件格式数据（【气候软件】Python读取气象数据 NetCDF文件（***.nc））和导入txt文本格式数据（【气候软件】Python2：读取TXT文本格式的数据）。

• 线图命令：plt.plot(x,y,lw=,ls=，c=,alpha=)

• 出图：plt.show()

• 存图：fig.savefig("···")

  
  

只要按照以上六步，基本绘图没有问题！！！

绘制中国区域地图

前面python9的文章（Python9：绘制中国/世界地图）关于中国区域地图的绘制方法除例3，主要使用的是pyecharts自带的地图，其中中国区域的地图有问题，所以不采用这种方法。下面根据其他博主大佬的文章（python绘图 | 中国地图最正确的使用方式（九段线&南海子图&高分辨率地形图一个都不少））进行适当改进，并采用权威的国家标准地图比对无误的地图文件绘制中国区域地图。以一个具体实例完成：

（1）正确的中国国界线，省界线，九段线的绘制；

（2）全球地形图的添加；

（3）中国标准地图文件的添加。

提前需要下载准备好一些必要文件：

（1）正确的中国行政区划矢量文件；

（2）全球地形图文件（从大佬提供的方式中获取的全球50m分辨率的tif图）；

以上的文件可后台发送“中国全球地图文件”获取。

% n- s+ ^1 ?2 E( K8 M7 o9 A

（如果没有下载相应库包，请先在anaconda或cmd命令行去下载！！！代码的详细说明已备注在注释中，不再额外赘述。）

• 
  
• 
  
• 
  ' k1 M1 ~3 m1 h8 e0 b4 b
• 
  
• 
  ( k9 {6 z8 e" n6 l8 ?, R
• 
  # D1 h* z. u9 n6 i  J7 G5 @2 W3 v
• 
  " ~3 B8 s! Y) `& T- r- j: Y9 \' k& {
• 
  
• 
  0 j9 n+ G- U5 P  @  y7 H
• 
  
• 
  ; g1 o% c9 n& C! o4 B9 u+ \
• 
  6 W0 W8 b/ M+ r" w
• 
  
• 
  
• 
  $ f1 \( r4 u: q5 ]
• 
  
• 
  
• 
  $ V, U6 Y- O/ f, g8 _$ P7 @- `
• 
  2 @  @3 L+ b) a' X" M8 Q, V0 i
• 
  2 k1 H; m+ t& l. |
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  " r: g2 [6 t; {  z+ ~5 j
• 
  
• 
  & R; G0 s* V. t7 D( }
• 
  
• 
  & x5 q) a" g, F/ a! k$ A
• 
  
• 
  
• 
  : f4 O1 \7 Q  w+ r* w' ~2 _
• 
  & o5 o$ ?" m* v! ^5 O5 T9 N& [
• 
  
  5 O. I/ R9 U5 Y

importnumpy asnpimportcartopy.crs asccrsimportcartopy.feature ascfeat   ##添加地图其他地理信息所用fromcartopy.mpl.gridliner importLONGITUDE_FORMATTER, LATITUDE_FORMATTER   #添加经纬度所用fromcartopy.io.shapereader importReaderimportmatplotlib.pyplot aspltimportmatplotlib.ticker asmtickerimportwarningsfrommatplotlib.image importimreaddefcreate_map():extent = [70, 140, 0, 60]shp_path = r'./cn_shp\Province_9/'#可后台回复索取（这里很容易出现问题）# --创建画图空间proj = ccrs.PlateCarree()  # 创建坐标系fig = plt.figure(figsize=(6, 8), dpi=350)  # 创建页面ax = fig.subplots(1, 1, subplot_kw={'projection': proj})  # 创建子图# --设置地图属性reader = Reader(shp_path  +  'Province_9.shp')provinces = cfeat.ShapelyFeature(reader.geometries(), proj, edgecolor='green', facecolor='none')ax.add_feature(provinces, linewidth=0.6)ax.set_extent(extent, crs=proj)ax.set_title('China map', fontsize=5)# --增加高分辨率地形图（需自行下载） #可后台回复索取ax.imshow(imread('./NE1_50M_SR_W.tif'), origin='upper', transform=proj, extent=[-180, 180, -90, 90])returnaxif__name__ == '__main__':warnings.filterwarnings('ignore')ax = create_map()plt.show()

                               
登录/注册后可看大图

上篇文章（Python9：绘制中国/世界地图）的例3：绘制中国区域地图，包含海岸线

（如果没有下载相应库包，请先在anaconda或cmd命令行去下载！！！代码的详细说明已备注在注释中，不再额外赘述。）

' e" Q# i2 o0 P0 w) f                               
登录/注册后可看大图

• 
  + a2 U$ v& T: g+ `
• 
  * X/ u) y* \3 L! v. E7 j
• 
  ( F- F! i' i1 M; R( \
• 
  
• 
  $ U" U' |. B6 t2 q5 s/ ~) `
• 
  3 C5 ?8 i6 o0 K7 G
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  3 M, q; A  }- s6 H3 ~
• 
  . g, X9 k- D" I
• 
  
• 
  % F$ T! M- C. j& r3 g! X
• 
  
• 
  
• 
  $ M8 ?; l8 S& z* c( u& g
• 
  # Q# d1 @) X8 l: f% T7 e1 O8 m
• 
  ' e! F* a) ^" v
• 
  ) A' S6 ^* H+ T* \% R6 x9 U: K0 e
• 
  % ?% b' o, O; x) m3 y! d
• 
  
• 
  
• 
  + f8 t! J" X5 \& C) l4 J
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  4 C8 }  i% X: ?1 z
• 
  
• 
  . K! W. @" m5 d$ J# T4 `
• 
  7 j; P5 X' A, d8 P/ @: K0 \7 |
• 
  " _/ ^0 M9 C3 r5 m* H
• 
  6 `; i- T+ I" D' Y
• 
  7 }* b6 s& K# l. a/ {, [
• 
  
• 
  
• 
  . O. w! h2 {& C) ~2 D& a" d5 |
• 
  & T1 z7 U5 |& }: C8 E8 F$ g
• 
  ! A; ]7 C8 r9 H$ T
• 
  
• 
  8 \; |& P" s$ k: [2 \- }( t
• 
  
• 
  . r7 x& J8 c. C; u& x9 U3 m. e
• 
  
• 
  
• 
    k4 a! L- K1 z. c& Q
• 
  
• 
  : L! I9 X6 }) L( T- A
• 
  * [$ n/ n& d+ x- S& ?5 j$ s4 h" X
• 
  % c" B: }2 r" ?& ]9 H
• 
    }! b+ `7 q" ^; e4 F! x( v" W0 k% r
  : u+ |# A& W" y  f* Z( R

##绘制有海岸线的中国地图#引库importpandas aspdimportnumpy asnpimportcartopy.crs asccrsimportcartopy.feature ascfeaturefromcartopy.mpl.gridliner importLONGITUDE_FORMATTER, LATITUDE_FORMATTERimportcartopy.mpl.ticker asctickerimportcartopy.io.shapereader asshpreaderimportmatplotlib.pyplot asplt#数据data = pd.read_csv("meteo.txt", skiprows=1, sep='\s+', header=None, names=['station','lon','lat','tem', 'pre', 'sun'])     print(data)#建立画布fig2 = plt.figure(figsize = (15,15))proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude = 115) #设置一个圆柱投影坐标，中心经度115°Eleftlon, rightlon, lowerlat, upperlat = (70,140,15,55)#建立子区域#ax1 = fig.add_axes([left, bottom, width, height])f2_ax1 = fig2.add_axes([0.2, 0.2, 0.6, 0.6], projection = proj)#在画布的绝对坐标建立子图f2_ax1.set_extent([leftlon, rightlon, lowerlat, upperlat], crs=ccrs.PlateCarree())#海岸线，50m精度f2_ax1.add_feature(cfeature.COASTLINE.with_scale('50m'))#以下6条语句是定义地理坐标标签格式f2_ax1.set_xticks(np.arange(leftlon,rightlon+10,10), crs=ccrs.PlateCarree())f2_ax1.set_yticks(np.arange(lowerlat,upperlat+10,10), crs=ccrs.PlateCarree())lon_formatter = cticker.LongitudeFormatter()lat_formatter = cticker.LatitudeFormatter()f2_ax1.xaxis.set_major_formatter(lon_formatter)f2_ax1.yaxis.set_major_formatter(lat_formatter)f2_ax1.set_title('Chinamap_coastline', loc='center', fontsize =15)  #图标题名#读取shp文件china = shpreader.Reader('cn_province.shp').geometries()#绘制中国国界省界九段线等等f2_ax1.add_geometries(china, ccrs.PlateCarree(),facecolor='none', edgecolor='black',zorder = 1)#添加南海，实际上就是新建一个子图覆盖在之前子图的右下角f2_ax2 = fig2.add_axes([0.8-0.6/7+0.01, 0.25, 0.08, 0.13], projection = proj)f2_ax2.set_extent([105, 125, 0, 25], crs=ccrs.PlateCarree())f2_ax2.add_feature(cfeature.COASTLINE.with_scale('50m'))china = shpreader.Reader('cn_province.shp').geometries()f2_ax2.add_geometries(china, ccrs.PlateCarree(),facecolor='none', edgecolor='black',zorder = 1)#出图plt.show()
1 c! H; y) d  r- O  C

1 r. ?9 k/ l  T
& r2 t/ D+ ?8 Z% j4 A

颜色表：

" @1 R) A) y3 R8 ]
* V. @+ E+ X5 E4 V- M