Python Matplotlib Basemap 在地图图上叠加小图像

Posted 2023-02-23

【中文标题】Python Matplotlib Basemap 在地图图上叠加小图像

【英文标题】：Python Matplotlib Basemap overlay small image on map plot

【发布时间】：2012-07-14 07:49:33

【问题描述】：

我正在地图上绘制来自飞机的数据，我想在绘图上最新数据点的坐标处插入这架 75 像素 x 29 像素的飞机 PNG 图像。

据我所知并已阅读，pyplot.imshow() 是实现此目的的最佳方式。但是，我在第 1 步上挂断了，让图像均匀显示。使用普通绘图而不是底图，使用 imshow 很容易让图像出现，但是使用底图时，我根本无法显示它。请参阅示例代码。

如果我可以让图像显示在地图上，我假设我可以通过反复试验，使用imshow() 的extent 属性为它设置它的位置和一些适当的尺寸，与情节从地图坐标x,y = m(lons,lats)转换而来的坐标。

这是示例代码（要尝试它，您可能需要下载上面的飞机图像）。

from matplotlib import pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import Image
from numpy import arange

lats = arange(26,29,0.5)
lons = arange(-90,-87,0.5)

m = Basemap(projection='cyl',llcrnrlon=min(lons)-2,llcrnrlat=min(lats)-2,
            urcrnrlon=max(lons)+2,urcrnrlat=max(lats)+2,resolution='i')

x,y = m(lons,lats)
u,v, = arange(0,51,10),arange(0,51,10)
barbs = m.barbs(x,y,u,v)
m.drawcoastlines(); m.drawcountries(); m.drawstates()

img = Image.open('c130j_75px.png')
im = plt.imshow(img, extent=(x[-1],x[-1]+50000,y[-1],y[-1]+50000))
plt.show()

这是生成的图像，其中不包含飞机的痕迹。我使用extent 尝试了几种不同的尺寸，我想我可能只是把它做得太小了，但没有成功。我也尝试设置zorder=10，但也没有运气。任何帮助将不胜感激。

更新：我现在至少可以使用m.imshow 而不是plt.imshow 来显示图像，因为前者传入地图的轴实例，但extent 参数似乎对尺寸没有影响图像的大小，因为无论我将extent 尺寸做得多么小，即使我将它们设置为零，它总是会填满整个绘图。如何适当缩放飞机图像并将其定位在最后一个数据点附近？

im = m.imshow(img, extent=(x[-1],x[-1]+5,y[-1],y[-1]+2))

【参考方案1】：

使用底图，如果您首先使用地图实例转换坐标，则通常可以只使用普通的 pyplot 样式命令。在这种情况下，您只需将范围转换为 uv 坐标：

x0, y0 = m(x[-1], y[-1])
x1, y1 = m(x[-1] + 0.5, y[-1] + 0.5)

然后你将能够做到：

im = plt.imshow(img, extent=(x0, x1, y0, y1))

我对此的完整解决方案如下：

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


lats = np.arange(26, 29, 0.5)
lons = np.arange(-90, -87, 0.5)

m = Basemap(projection='cyl', llcrnrlon=min(lons)-2, llcrnrlat=min(lats)-2,
            urcrnrlon=max(lons)+2, urcrnrlat=max(lats)+2, resolution='h')

x, y = m(lons,lats)
u, v = np.arange(0, 51, 10), np.arange(0, 51, 10)
barbs = m.barbs(x, y, u, v)

m.drawcoastlines()
m.fillcontinents()

x_size, y_size = 0.8, 0.4
x0, y0 = m(x[-1] - x_size/2., y[-1] - y_size/2.)
x1, y1 = m(x[-1] + x_size/2., y[-1] + y_size/2.)
im = plt.imshow(plt.imread('mslr86.png'), extent=(x0, x1, y0, y1))

plt.show()

生成的图像看起来像

更新：如果您希望图像保持固定大小，独立于缩放，请参阅 Joe 的回答。

【参考方案2】：

实际上，为此，您想使用 matplotlib 的一些未记录的功能：matplotlib.offsetbox 模块。这里有一个例子：http://matplotlib.sourceforge.net/trunk-docs/examples/pylab_examples/demo_annotation_box.html

在你的情况下，你会做这样的事情：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import Image

from mpl_toolkits.basemap import Basemap
from matplotlib.offsetbox import OffsetImage, AnnotationBbox

# Set up the basemap and plot the markers.
lats = np.arange(26, 29, 0.5)
lons = np.arange(-90, -87, 0.5)

m = Basemap(projection='cyl',
            llcrnrlon=min(lons) - 2, llcrnrlat=min(lats) - 2,
            urcrnrlon=max(lons) + 2, urcrnrlat=max(lats) + 2,
            resolution='i')

x,y = m(lons,lats)
u,v, = np.arange(0,51,10), np.arange(0,51,10)
barbs = m.barbs(x,y,u,v)

m.drawcoastlines()
m.drawcountries()
m.drawstates()

# Add the plane marker at the last point.
plane = np.array(Image.open('plane.jpg'))
im = OffsetImage(plane, zoom=1)
ab = AnnotationBbox(im, (x[-1],y[-1]), xycoords='data', frameon=False)

# Get the axes object from the basemap and add the AnnotationBbox artist
m._check_ax().add_artist(ab)

plt.show()

这样做的好处是平面位于轴坐标中，并且在放大时相对于图形的大小将保持相同的大小。

【讨论】：

我正在尝试使用此方法通过 matplotlib.animation 包为每帧多个图像设置动画，但收到错误 AttributeError: 'list' object has no attribute 'axes'。您是否推荐一种将这种方法用于动画的方法？

错过了编辑截止日期，但我想将问题更改为：您是否推荐一种使用这种方法为每帧多张图像制作动画的方法？谢谢乔。

对于任何想要绘制多个图像并控制其zorder 的人，请使用方法matplotlib.offsetbox.AnnotationBbox.set_zorder。

以防万一有人遇到同样的问题，要导入 Image 我必须安装包 pillow，然后将其导入为 from PIL import Image .