（數據科學學習手札41）folium基礎內容介紹

一、簡介

　　folium是js上著名的地理信息可視化庫leaflet.js為Python提供的接口，通過它，我們可以通過在Python端編寫代碼操縱數據，來調用leaflet的相關功能，基於內建的osm或自行獲取的osm資源和地圖原件進行地理信息內容的可視化，以及制作優美的可交互地圖。其語法格式類似ggplot2，是通過不斷添加圖層元素來定義一個Map對象，最后以幾種方式將Map對象展現出來。

　　而在Map對象的生成形式上，可以在定義所有的圖層內容之后，將其保存為html文件在瀏覽器中獨立顯示，也可以基於jupyter notebook在一個ipynb文件內部嵌入對應的交互地圖，本文即采用后者對應的方法。

 

二、創建地圖

　　首先，創建一張指定中心坐標的地圖，這里指定中心坐標為重慶交通大學（注意，location的格式為[緯度,經度]，zoom_start表示初始地圖的縮放尺寸，數值越大放大程度越大）：

import folium
import os

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=14)

'''查看m的類型'''
m.__class__

可以看出，m的類型為folium中的Map，類似ggplot2中顯示圖形的方式，接下來直接在jupyter notebook調用m即可顯示地圖（默認的osm資源地址在國外，需要稍許等待）：

'''顯示m'''
m

通過這樣一個簡單的例子，可以了解到，folium.Map()即為folium中繪制地圖圖層的基本函數，其主要參數如下：

　　location：tuple或list類型輸入，用於控制初始地圖中心點的坐標，格式為(緯度，經度)或[緯度，經度]，默認為None

　　width：int型或str型，int型時，傳入的是地圖寬度的像素值；str型時，傳入的是地圖寬度的百分比，形式為'xx%'。默認為'100%'

　　height：控制地圖的高度，格式同width

　　tiles：str型，用於控制繪圖調用的地圖樣式，默認為'OpenStreetMap'，也有一些其他的內建地圖樣式，如'Stamen  Terrain'、'Stamen Toner'、'Mapbox Bright'、'Mapbox Control Room'等；也可以傳入'None'來繪制一個沒有風格的朴素地圖，或傳入一個URL來使用其它的自選osm

　　max_zoom：int型，控制地圖可以放大程度的上限，默認為18

　　attr：str型，當在tiles中使用自選URL內的osm時使用，用於給自選osm命名

　　control_scale：bool型，控制是否在地圖上添加比例尺，默認為False即不添加

　　no_touch：bool型，控制地圖是否禁止接受來自設備的觸控事件譬如拖拽等，默認為False，即不禁止

下面針對上述各參數進行調整演示：

　　下面是一個width調整為50%，並施加比例尺的地圖：

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=16,
              control_scale=True,
              width='50%')

'''顯示m'''
m

如我們設置的一樣，視圖只有左半邊被地圖填充，且在地圖的左下角施加了比例尺，標記出了公里和英里的比例尺。

　　下面是一個tiles設置為'Stamen Terrain'的地圖：

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              tiles='Stamen Terrain')

'''顯示m'''
m

　　tiles為'Stamen Toner'的地圖：

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              tiles='Stamen Toner')

'''顯示m'''
m

 

三、在圖層上添加各種內建的部件

3.1 為地圖添加標記部件

　　有了最底層的地圖，接下來我們就可以利用手里掌握的地理信息數據，根據需要將其展現在地圖圖層之上，下面是一個簡單的示范：

import folium
import os

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15)

'''為m添加標記部件'''
folium.Marker([29.488869,106.571034], popup='<i>Mt. Hood Meadows</i>').add_to(m)

'''顯示m'''
m

　　我們通過folium.Marker()方法，創建了一個簡單的標記小部件，並通過add_to()將定義好的部件施加於先前創建的Map對象m之上，下面我們對folium.Marker()的常用參數進行介紹：

　　location：同folium.Map()中的同名參數，用於確定標記部件的經緯位置

　　popup：str型或folium.Popup()對象輸入，用於控制標記部件的具體樣式（folium內部自建了許多樣式），默認為None，即不顯示部件

　　icon：folium.Icon()對象，用於設置popup定義的部件的具體顏色、圖標內容等

 下面是幾個簡單的例子：

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15)

'''為m添加標記部件，並將部件上的圖形設置為雲朵'''
folium.Marker([29.488869,106.571034],
              popup='Mt. Hood Meadows',
              icon=folium.Icon(icon='cloud')).add_to(m)

'''顯示m'''
m

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15)

'''為m添加標記部件'''
folium.Marker([29.488869,106.571034],
              popup='Timberline Lodge',
              icon=folium.Icon(color='green')).add_to(m)

'''顯示m'''
m

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15)

'''為m添加標記部件'''
folium.Marker(
    location=[29.488869,106.571034],
    popup='Some Other Location',
    icon=folium.Icon(color='red', icon='info-sign')
).add_to(m)

'''顯示m'''
m

3.2 在地圖上添加圓圈

　　除了單點類型的圖形部件，我們還可以在地圖上施加指定范圍的幾何圖像，例如圓圈：

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              control_scale=True)

'''為m添加標記部件'''
folium.Circle(
    radius=100,
    location=[29.488869,106.571034],
    popup='The Waterfront',
    color='crimson',
    fill=False,
).add_to(m)

'''顯示m'''
m

　　在folium中我們使用folium.Circle()來繪制指定圓心和半徑的圓圈，其主要參數如下：

　　location：同folium.Map()中的location，用於控制圓圈的圓心坐標

　　radius：int型，用於控制圓圈的半徑，單位米，注意，在folium.Circle()中，radius因為半徑的單位是米，所以其大小隨着我們對地圖的縮放程度而進行相應的變化，但在與folium.CircleMarker()方法中的radius參數單位為像素，即其為屏幕上大小固定的一個圓圈，隨着地圖的縮放，其大小也不會發生變化

　　color：str型，用於控制圓圈的顏色，默認為十六進制顏色'#3388ff'，即一種藍色

　　fill：bool型，當為True時，圓圈內部將被填充上色彩，默認不填充

　　fill_color：str型，控制圓圈內部填充的色彩，默認與color參數一致

　　fill_opacity：float型，用於控制圓圈內部填充顏色的透明度，從0.到1.之間，默認為0.2

　　popup：str型或folium.Popup()對象，用於控制圓圈的樣式，默認為None，即無樣式

 下面針對上述的主要參數進行演示：

將fill參數設置為True：

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              control_scale=True)

'''為m添加標記部件'''
folium.Circle(
    radius=100,
    location=[29.488869,106.571034],
    color='#3388ff',
    fill=True,
).add_to(m)

'''顯示m'''
m

將圓圈內部填充顏色設置為粉色：

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=15,
              control_scale=True)

'''為m添加標記部件'''
folium.Circle(
    radius=100,
    location=[29.488869,106.571034],
    color='#3388ff',
    fill=True,
    fill_color='#FF66CC'
).add_to(m)

'''顯示m'''
m

3.3 在地圖上繪制任意幾何圖形

　　很多時候我們希望在地圖上呈現不規則的幾何區域，folium.PolyLine()就可以實現這個功能，下面是一個簡單的演示：

import folium

m = folium.Map(location=[29.488869,106.571034],
              zoom_start=7,
              control_scale=True)

ls = folium.PolyLine(locations=[[30.588869,105.671034],[29.488869,106.571034],[31.888869,104.971034],[30.588869,105.671034]],
                    color='blue')

ls.add_to(m)

m

　　folium.PolyLine()的常用參數如下：

　　locations：二級嵌套的list，用於指定需要按順序連接的坐標點，若要繪制閉合的幾何圖像，需要在傳入列表的首尾傳入同樣的坐標

　　color：str型，傳入十六進制的顏色，用於控制線條的顏色，默認為'#03f'

　　weight：float型，用於控制線條的寬度，默認為5

　　opacity：float型，用於控制線條的透明度，默認為0.5

　　popup：str型或folium.Popup()對象，用於控制線條樣式

 

3.4 在地圖上添加點擊觸發事件

　　有些時候我們希望我們的地圖不光是死板的展示信息，還能根據鼠標的點擊事件，來喚起更多的信息展示內容，即為地圖添加更多的子內容，我們使用add_child()來完成各種子內容的添加，例如：

　　1、實現點擊地圖任意位置獲取經緯度信息提示

'''創建Map對象'''
m = folium.Map(
    location=[29.488869,106.571034],
    tiles='Stamen Terrain',
    zoom_start=13
)

'''為地圖對象添加點擊顯示經緯度的子功能'''
m.add_child(folium.LatLngPopup())

　　2、實現點擊地圖任意位置產生一個新的圖標

m = folium.Map(
    location=[29.488869,106.571034],
    tiles='Stamen Terrain',
    zoom_start=13
)

m.add_child(folium.ClickForMarker())

 

　　以上就是關於folium的基礎內容，關於更加自定義化的內容將在下一篇中進行展示。