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掌握Matplotlib，轻松绘制地图可视化实例

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引言

Matplotlib 是 Python 中一个功能强大的绘图库，它可以帮助我们轻松地创建各种静态、动态和交互式的图表。在地理数据可视化领域，Matplotlib 结合 Basemap 或 Cartopy 等库可以绘制出专业的地图。本文将详细介绍如何使用 Matplotlib 绘制地图可视化实例。

安装所需库

在开始之前，请确保已经安装了以下库：

  • Matplotlib
  • Basemap 或 Cartopy

可以使用以下命令进行安装：

pip install matplotlib
pip install basemap  # 或
pip install cartopy

Basemap 绘制地图

1. 创建地图实例

首先，我们需要创建一个 Basemap 实例，它定义了地图的投影和范围。

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

# 创建地图实例
m = Basemap(projection='mill', llcrnrlat=-90, urcrnrlat=90, llcrnrlon=-180, urcrnrlon=180)

2. 绘制地图元素

Basemap 提供了多种方法来绘制地图元素，如海岸线、国家边界、州界限和城市。

# 绘制海岸线
m.drawcoastlines()

# 绘制国家边界
m.drawcountries()

# 绘制州界限
m.drawstates()

# 绘制城市
m.drawmapboundary(fillcolor='aqua')

# 填充陆地
m.fillcontinents(color='coral', lakecolor='aqua')

3. 添加标题和标签

我们可以使用 plt.title() 和 plt.xlabel()、plt.ylabel() 添加标题和标签。

plt.title("地理地图示例")

4. 显示图形

最后，使用 plt.show() 显示图形。

plt.show()

Cartopy 绘制地图

Cartopy 是一个基于 Matplotlib 的地理空间可视化库，它提供了类似 Basemap 的功能。

1. 创建地图实例

import cartopy.crs as ccrs
import matplotlib.pyplot as plt

# 创建地图实例
fig, ax = plt.subplots(subplot_kw={'projection': ccrs.PlateCarree()})

2. 绘制地图元素

# 绘制海岸线
ax.add_feature(ccrsfeature.COASTLINE)

# 绘制国家边界
ax.add_feature(ccrsfeature.BORDERS, linestyle=':')

# 绘制州界限
ax.add_feature(ccrsfeature.STATES, linestyle=':')

# 填充陆地
ax.add_feature(ccrsfeature.LAND, facecolor='coral', edgecolor='black')

# 填充海洋
ax.add_feature(ccrsfeature.OCEAN, facecolor='aqua')

3. 添加标题和标签

plt.title("地理地图示例")

4. 显示图形

plt.show()

总结

Matplotlib 结合 Basemap 或 Cartopy 是绘制地图可视化的强大工具。通过本文的实例，您应该能够掌握如何使用 Matplotlib 创建专业的地图可视化图表。

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