使用Python绘制单省卫星地形图
近年来，随着地理信息技术的快速发展，越来越多的科研和文旅项目开始利用卫星地形图来展示和分析地理信息。Python作为一门强大的编程语言，也为我们提供了丰富的工具和库，以便于我们处理和可视化地理信息数据。本文将介绍如何用Python绘制单省的卫星地形图，并通过具体的代码示例来演示这个过程。
环境准备
在开始之前，确保你已经安装了以下Python库：
matplotlib：用于数据可视化。geopandas：用于地理数据处理。rasterio：用于读取和操作栅格数据。contextily：用于背景地图的添加。
你可以使用以下命令安装这些库：
pip install matplotlib geopandas rasterio contextily
数据准备
我们需要一份卫星影像数据和省份的边界数据。通常，卫星影像为GeoTIFF格式，省份边界可以从GIS数据网站下载，如自然地理信息中心或开放地理空间数据网站。
假设我们有一份名为satellite_image.tif的卫星影像和province_boundaries.shp的边界文件。我们将用代码读取并绘制某一省份的卫星地形图。
绘制卫星地形图的步骤
以下是绘制卫星地形图的一些步骤：
- 导入库。
- **读取栅格数据（卫星影像）**。
- 读取省份边界数据。
- 绘制地形图。
- 添加背景地图。
代码示例
下面的代码展示了上述步骤的实现：
import geopandas as gpd
import rasterio
import matplotlib.pyplot as plt
from rasterio.plot import show
import contextily as ctx
# 1. 读取卫星影像（GeoTIFF）
satellite_path = 'satellite_image.tif'
with rasterio.open(satellite_path) as src:
satellite_img = src.read(1) # 读取第一波段
transform = src.transform
# 2. 读取省份边界数据
province_boundaries = gpd.read_file('province_boundaries.shp')
# 3. 选择特定省份（假设为江苏省）
jiangsu = province_boundaries[province_boundaries['name'] == '江苏']
# 4. 绘制卫星地形图
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 10))
show(satellite_img, ax=ax, transform=transform, cmap='terrain')
jiangsu.boundary.plot(ax=ax, color='red', linewidth=1)
# 5. 添加背景地图
ctx.add_basemap(ax, crs=jiangsu.crs.to_string(), source=ctx.providers.Stamen.Terrain)
plt.title('江苏省卫星地形图')
plt.xlabel('经度')
plt.ylabel('纬度')
plt.show()
代码解读
在这段代码中：
- 首先，我们使用
rasterio读取卫星影像数据，并提取其第一波段的图像。 - 然后，我们使用
geopandas读取省份边界文件，并选择江苏省的数据。 - 接着，我们使用
matplotlib和rasterio绘制卫星图像，并为江苏省添加边界。 - 最后，我们使用
contextily添加背景地图，以增强可读性。
旅行图
完成卫星地形图的绘制后，让我们规划一次基于地理信息的旅行。这次旅行我们要游览江苏省的几个主要城市。
journey
title 江苏省旅行计划
section 游览
南京: 5: 南京博物院
苏州: 4: 拙政园
无锡: 4: 灵山大佛
常州: 3: 天宁寺
在这个旅程中，我们将访问南京的博物院，欣赏苏州的园林，参观无锡的灵山，以及常州的古寺。
结尾
通过上述的示例代码和步骤，我们成功地在Python中绘制了江苏省的卫星地形图，并规划了一次充满文化和自然美景的旅行。利用Python强大的数据处理和可视化能力，我们能够更加直观地理解和展示地理信息。这不仅能够帮助科研工作者，也对普通民众了解地理环境大有裨益。
希望大家能够通过本文掌握基本的卫星地形图绘制技能，为自己的科研或旅行规划增添新视角！
