中国地图数据可视化（Python）

更新：添加了南海区域的缩略图（2020-5-16）

一、介绍

项目提供了中国地图可视化的API。项目本身不提供地图数据，所有数据均来自于民政部官网。
之前用过Basemap，中国地图是错误的（如藏南地区），当然也可以下载扩展的地图文件包；而且Basemap的安装比较麻烦，对新手可能不太友好。我尝试利用民政部官网中的数据绘制中国地图，已完成一些主要的可视化功能，当然还有很多不完善的地方。仅供大家学习交流。
项目已部署到Gitee中：https://gitee.com/jixuanfan/Map-of-China ，感兴趣的同学可以了解一下。
此外，由于需要用到爬虫，希望不要恶意爬取网站数据。

二、优点

地图数据来自于民政部官网，具有权威性；
可精确到县级行政区划的数据；
可自主配置地图中的构成要素，如颜色、线宽、注释文字等；
提供较为简单便捷的绘图API

三、模块

程序主要包含两个模块：

① 地图数据获取。Get_Map，基于Python爬虫，主要用到Selenium+RegExp
② 地图数据呈现：Draw_Map，基于Matplotlib

绘制省/地级/县级行政区划的轮廓；
热力图：将不同区域按值的大小填充不同颜色；
气泡图

四、应用举例

（1）导入模块

import Map_of_China as Map

M=Map.Get_Map()  #创建获取地图数据对象
D=Map.Draw_Map() #创建绘制地图对象

（2）获取地图数据（需安装Selenium模块）

M=Map.Get_Map() 
M.Get_country()  #获取首页全国各省的地图数据
M.Get_provinces([32,43]) #获取一组省份内各地级行政区划的数据
M.Get_provinces_auto()  #自动获取全国尚未获取的省份数据
M.Get_cities([3201,3203]) #获取一组地级市内各县级行政区划的数据
M.Get_cities_auto(32)  #自动获取某个省尚未获取的县级行政区划数据

（3）呈现数据

绘制单个行政区划的轮廓（可填充颜色）

D=Draw_Map()
D.Draw_single_shape('Data/Country/320000.txt',LC=None)  #江苏地图
D.Draw_single_shape('Data/Province/32-江苏/320100.txt',LC='k',FC=None,title='南京轮廓')

江苏地图
南京地图轮廓
2. 全国地图

D=Draw_Map()
D.Draw_country(FC=True,arg={'provName':True}) #默认绘制缩略的南海地图
D.Draw_country(FC=True,arg={'provName':False,'city_name':True,'city_pos':True,'sea':True}) #绘制展开的南海地图

全国地图

省份地图

D=Draw_Map()
D.Draw_province('广东',FC=True,LC='w',arg={'other':True,'city_pos':True,'city_name':True})
D.Draw_province('44',LC='w',FC=True,arg={'other':False,'city_pos':True,'city_name':True})

广东省

4. 地级行政单位地图

D=Draw_Map()
D.Draw_city('3201') #南京地图（默认样式）
D.Draw_city('深圳',FC=True,LC='w',arg={'other':True,'city_pos':True,'city_name':True})

5. 地图数据可视化：将区域颜色与数值大小对应

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D=Draw_Map()
src='Example/GDP-2018.csv'
D.Show_data(src,FC='OrRd',title='2018年各省GDP',arg={'sea':True})  #按数据的绝对大小显示
D.Show_data(src,by_val=False,arg={'default_color':[0.6,0.6,0.6]})  #按数据的相对大小(排名)显示

2018各省GDP

D.Show_data('Example/江苏人口2018.txt','32',by_val=True,title='江苏人口2018') #省级数据
D.Show_data('Example/江苏人口2018.txt','32',by_val=True,LC='w',\
	title='江苏人口2018',arg={'city_name':True,'city_pos':True,'other':True}) #可配置地图中的样式

江苏人口

D.Show_data('Example/Suzhou_population.txt','3205',by_val=False,\
	title='苏州人口2018',arg={'city_name':True,'city_pos':True,'other':True}) #地级数据

苏州人口
6. 气泡图：将数值大小与圆的半径或颜色对应

D=Draw_Map()
D.Bubble(src='Example/GDP-2018.csv',img_path='Example/GDP_bubble.png') #更多选项查看：help(D.Bubble)

各省GDP气泡图

其他

查询所有含有某名称的区域编码

search_region_code('朝阳')

输出：

辽宁省朝阳市: 211300
北京市朝阳区: 110105
辽宁省朝阳市朝阳县: 211321
吉林省长春市朝阳区: 220104

查询某个或一组经纬度对应的点在本地图中的坐标

D=Draw_Map()
val=D.trans_coord([114.313876,30.599835]) 
print(val)

输出

[583.6755468727599, 393.2750787295468]

五、尚未完成的部分

函数参数的说明尚未完善
颜色的图例（color map）未完成
部分地图文字注释的位置太近，无法正常显示（如上海的几个市区）
在全国范围内绘制县级行政区划地图耗时太长（主要是县级行政区划数量很多）
无法获取全国范围内地级行政区划的地图数据
尚未获取省级范围内的县级行政区划地图数据
目前只能绘制静态地图，希望加入时间维度，绘制动态可视化地图
…

从零实现：中国地图数据可视化（Python+Selenium+Matplotlib）