[Python可视化]一种极具特色（但是并没有什么用）的GIS专题图可视化方法

Posted 2022-06-21 虾神说D

先看结果

什么是专题图

所谓的专题图，指的是对某种关心的专题信息进行聚焦展示的一种可视化方法，比如下面这种地理国情普查成果中的水资源专题图：

主要体现供水相关的能力，除了供水信息以外，其他信息（比如山川河流、行政边界地图基本要素等）都是背景板。

回过来，继续讲上面那个特殊的可视化专题图。其实这种可视化方式来自于ArcGIS/GeoScene javascript API的一种新能力，即滤镜效果：把背景板加一个虚化滤镜，然后把前景凸现出来：

Demo地址：https://developers.arcgis.com/javascript/latest/sample-code/effect-blur-shadow/

话说Javascript的可视化能力真的很强——

在此验证了虾神的一个观点：

未来一切能用Javascript重写的东西，都将用Javascript重写……

阔惜虾神这种老伯年纪大了，学不动了……希望广大的年轻同学好好学一下，技多不压身。

不过虽然Javascript学不动了，但是Python这种简单的东西，还是可以做一做的

——话说Python的目标就是面对非码农的，不像JS这种，就是专门面向码农，而且是前端或者全栈码农的特殊技能——你要不当码农，确实学了没多大意义。

看完了Javascript的效果，当时我就想，Python可不可以也做出这种效果来呢……用他们的话说，虽然没啥用，但是作为码农一种恶趣味，开启写轮眼——

当年很多人说有个金点子，值几个亿，

然后要凭借此创业的时候，

虾神最喜欢问他们的一句话就是：

如果腾讯抄你们，你们怎么保证抢得过他们……

最终效果如开局第一张图，那么下面我们来简单聊聊在Python里面是怎么实现的。

关键技术

要实现这种效果，有如下两个关键技术：

1、虚化滤镜效果，也就是把背景虚化。

2、专题信息聚焦显示，而且还需要有三维带阴影的显示效果。

下面我们来看看如何实现：

STEP1:1、背景虚化：

Python要绘图，一定拋不开matplotlib，而要使用地理数据，最简单的当然是用geopandas，不过你用geopandas + 矢量数据绘制出来的，一定是一个矢量图……而虚化效果，必须通过栅格图（图片）来实现。

所以，首先要做的事情，就是把背景先做出来，我这里用了最简单方法，就是把要虚化的背景先弄成了图片。

首先定义一个自定义的渲染色，为背景图的渲染方式，然后用geopandas的plot方法，绘制好，并且保存下来，注意，需要设置保存下来的图片没有边框，否则会出现对不齐的问题：

保存下来之后，就得到了这样一张图片：

但是这张图细节很清晰，完全没有虚化的效果啊，所以就需要对这张图进行一些处理，要处理图片，就得用上号称Python里面的PS神包Pillow了（此处略去介绍xxxx字）

处理方法如下：最重要的两句：

1、thumbnail方法：把这个图片压缩成一张128*128的缩略图。

2、通过interpolation插值，成一张具有原图大小的模糊的图片，以完成虚化。代码和效果如下：

STEP2:

接下去，我们来处理上层需要显示的专题信息的可视化效果：

首先提取出需要显示的地类，我这里提取TAG=161的所有地类，作为专题显示信息：

然后如果直接显示出来，就是这的效果了：

……等等，你的三维效果呢？

上一张图，不是还有专题图的三维效果的么，如下所示：

STEP3:

这种用二维模拟三维效果，处理方法已经很简单了

——直接拉个底层，偏移一定的量，然后设置为阴影效果就可以了：

这里要介绍的就是shapely包自带的一个方法：

affinity.translate

可以直接对几何要素进行空间变换，但是在这里，就做xy的平移就行了，z的旋转就没必要了。

全部处理完之后，得到的完整效果如下：

STEP4:

完整代码如下：

打完收工代码和数据，在虾神的gitee仓库里面，大家自己去下载就好了https://gitee.com/godxia/python_map_visualization

011专题图

题外话：

………………不要问，问就是虾神我也不知道……想了想，还是归类为码农的恶趣味吧