在地图上使用basemap绘制轨迹

Question

import numpy as np
data = np.loadtxt('path-tracks.csv',dtype=np.str,delimiter=',',skiprows=1)
print data

[['19.70' '-95.20' '2/5/04 6:45 AM' '1' '-38' 'CCM']
['19.70' '-94.70' '2/5/04 7:45 AM' '1' '-48' 'CCM']
['19.30' '-93.90' '2/5/04 8:45 AM' '1' '-60' 'CCM']
['19.00' '-93.50' '2/5/04 9:45 AM' '1' '-58' 'CCM']
['19.00' '-92.80' '2/5/04 10:45 AM' '1' '-50' 'CCM']
['19.20' '-92.60' '2/5/04 11:45 AM' '1' '-40' 'CCM']
['19.90' '-93.00' '2/5/04 12:45 PM' '1' '-43' 'CCM']
['20.00' '-92.80' '2/5/04 1:15 PM' '1' '-32' 'CCM']
['23.10' '-100.20' '30/5/04 4:45 AM' '2' '-45' 'SCME']
['23.20' '-100.00' '30/5/04 5:45 AM' '2' '-56' 'SCME']
['23.30' '-100.00' '30/5/04 6:45 AM' '2' '-48' 'SCME']
['23.30' '-100.20' '30/5/04 7:45 AM' '2' '-32' 'SCME']
['23.40' '-99.00' '31/5/04 3:15 AM' '3' '-36' 'SCM']
['23.50' '-98.90' '31/5/04 4:15 AM' '3' '-46' 'SCM']
['23.60' '-98.70' '31/5/04 5:15 AM' '3' '-68' 'SCM']
['23.70' '-98.80' '31/5/04 6:15 AM' '3' '-30' 'SCM']]

通过以上代码，我得到了一个数组，其中每一列代表：【纬度，经度，日期，标识符，温度，类别】。现在，我将编写一段代码，让我能够在墨西哥地图上绘制第一列和第二列的内容：

#!/usr/bin/python
#Project Storm: Plot trajectories of convective systems
#import libraries

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

# Plot a map for Mexico

m = Basemap(projection='cyl', llcrnrlat=12, urcrnrlat=35,llcrnrlon=-120, urcrnrlon=-80, resolution='c', area_thresh=1000.)
m.bluemarble()
m.drawcoastlines(linewidth=0.5)
m.drawcountries(linewidth=0.5)
m.drawstates(linewidth=0.5)

#Draw parallels and meridians

m.drawparallels(np.arange(10.,35.,5.))
m.drawmeridians(np.arange(-120.,-80.,10.))
m.drawmapboundary(fill_color='aqua')

#Open file whit numpy

data = np.loadtxt('path-tracks.csv', dtype=np.str,delimiter=',', skiprows=1)
latitude = data[:,0]
longitude = data[:,1]

#Convert latitude and longitude to coordinates X and Y

x, y = m(longitude, latitude)

#Plot the points on the map

pl.plot(x,y,'ro-')
pl.show()

这张地图上标出了三条不同的路径，我的最终想法是要在与每个路径相关联的点之间画一条连接线，如何实现？

是否可以为每条路径绘制一个标识符或标记？

我怎样才能设置图形的大小，以便可以区分点之间的距离？

- user1345283

---

“大圆”这样的东西是你要找的吗？请参见此教程。 - gcalmettes

Answer 1

可以简单地创建一个figure，然后调用Basemap来设置图形的大小。我使用Pandas来读取CSV文件，因为它可以很容易地进行分组（按路径）。如果您不想使用Pandas，您可能可以通过迭代np.unique('cat')或类似方式获得相同的结果。如果您在pandas中将datetime作为索引，则在CSV文件未排序的情况下，您的点会自动按时间排序。

我不确定您所说的绘制标识符是什么意思。图例可以区分路径，但您也可以例如在线的开头或结尾上绘制'Cat'。

您的地图属性对于这样小的路径来说有点“缩小”。使用ax = pl.gca()和ax.set_xlim()可以允许您在地图坐标中设置边界框。您可以从路径中的最大和最小坐标+一些缓冲区派生它。

import numpy as np
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import  matplotlib.pyplot as pl
import pandas as pd

fig = plt.figure(figsize=(12,12))

# Plot a map for Mexico
m = Basemap(projection='cyl', llcrnrlat=12, urcrnrlat=35,llcrnrlon=-120, urcrnrlon=-80, resolution='c', area_thresh=1000.)
m.bluemarble()
m.drawcoastlines(linewidth=0.5)
m.drawcountries(linewidth=0.5)
m.drawstates(linewidth=0.5)

#Draw parallels and meridians
m.drawparallels(np.arange(10.,35.,5.))
m.drawmeridians(np.arange(-120.,-80.,10.))
m.drawmapboundary(fill_color='aqua')

colors = {'CCM': 'red', 'SCME': 'white', 'SCM': 'yellow'}

for cat, track in df.groupby('Cat'):

    latitude = track.Lat.values
    longitude = track.Lon.values

    #Convert latitude and longitude to coordinates X and Y
    x, y = m(longitude, latitude)

    #Plot the points on the map
    pl.plot(x,y,'-', label=cat, color=colors[cat])

lg = pl.legend()
lg.get_frame().set_facecolor('grey')

- Rutger Kassies

Answer 2

感谢您的想法，我将留下正确的代码来绘制任何物体的轨迹，在我的情况下，我已经绘制了对流风暴的轨迹。

import numpy as np
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure(figsize=(12,12))

ax = fig.add_axes([0.1,0.1,0.8,0.8])

m = Basemap(projection='cyl', llcrnrlat=12, urcrnrlat=35,llcrnrlon=-120, urcrnrlon=-80, resolution='c', area_thresh=1000.)

m.bluemarble()
m.drawcoastlines(linewidth=0.5)
m.drawcountries(linewidth=0.5)
m.drawstates(linewidth=0.5)

--- Dibujamos paralelos y meridianos ---

m.drawparallels(np.arange(10.,35.,5.),labels=[1,0,0,1])
m.drawmeridians(np.arange(-120.,-80.,5.),labels=[1,0,0,1])
m.drawmapboundary(fill_color='aqua')

--- 打开包含数据的文件 ---

import pandas as pd

df = pd.read_csv('scm-2004.csv')
for evento, group in df.groupby(['evento']):
    latitude = group.lat.values
    longitude = group.lon.values
    x,y = m(longitude, latitude)
    plt.plot(x,y,'y-',linewidth=2 )
    plt.xlabel('Longitud')
    plt.ylabel('Latitud')
    plt.title('Trayectorias de Sistemas Convectivos 2004')

plt.savefig('track-2004.jpg', dpi=100)

使用上述代码，我得到了期望的结果：在墨西哥地图上绘制了60条路径。 我只有一个最后的问题：如何指示每个风暴的开始时间？有人知道我该怎么做吗？

当我告诉他在X轴上写“Longitud”（xlabel='Latitude'）时，它覆盖了长度值上的单词。我该如何在纬度值下面写单词？

- user1345283