从自然地球和OpenStreetMap中下载Cartopy的数据

Question

我正在尝试使用Cartopy绘制几张地图，但我想离线使用它们。 Cartopy有一个数据目录，

import cartopy.config
cartopy.config
{'data_dir': '/home/user/.local/share/cartopy',
'downloaders': {('shapefiles',
'gshhs'): <cartopy.io.shapereader.GSHHSShpDownloader at 0x7f3ee33ee7d0>,
('shapefiles',
 'natural_earth'): <cartopy.io.shapereader.NEShpDownloader at 0x7f3ee33ee710>},
'pre_existing_data_dir': '',
'repo_data_dir': '/home/user/bin/virtualenvs/mobi/local/lib/python2.7/site-packages/cartopy/data'}

因此，我相信我可以从Natural Earth网站下载地图。 我该如何在此目录中构建这些数据，以便Cartopy不会使用互联网进行绘制？ 我该如何对OpenStreetMap数据执行相同操作？

Answer 1

（仅部分答案）

在Natural Earth网站http://www.naturalearthdata.com/downloads/ ，您可以找到所有可下载的文件。 例如，此链接提供了低分辨率数据： http : //www.naturalearthdata.com/downloads/110m-physical-vectors/

该页面上的数据文件之一具有此链接地址： http://www.naturalearthdata.com/http//www.naturalearthdata.com/download/110m/physical/ne_110m_coastline.zip : http://www.naturalearthdata.com/http//www.naturalearthdata.com/download/110m/physical/ne_110m_coastline.zip

此代码段将下载该文件（如果计算机上不存在该文件）：

import cartopy
fname = cartopy.io.shapereader.natural_earth( \
  resolution='110m', \
  category='physical', \
  name='110m_coastline')

fname是下载文件的完整路径名。

您不需要安排Cartopy的下载位置。 它已经具有默认位置，您可以通过以下位置找到它：

cartopy.config['data_dir']   # usually 'C:\\Users\\username\\.local\\share\\cartopy'

您可以检查下载的文件，并查看该位置的文件结构。

下次使用cartopy函数cartopy.io.shapereader.natural_earth （具有默认配置）时，它将使用本地文件（如果可用）。

Answer 2

我曾经遇到过类似的问题，其中使用cartopy时，plt.gca（）。coastlines（）触发了从外部服务器下载zip文件的操作，但是由于缺少Internet连接，下载失败。

 /home/apps/CARTOPY/0.16.0/lib64/python2.7/site-packages/Cartopy-0.16.0-py2.7-linux-x86_64.egg/cartopy/io/__init__.py:260: DownloadWarning: Downloading: http://naciscdn.org/naturalearth/110m/physical/ne_110m_coastline.zip
  warnings.warn('Downloading: {}'.format(url), DownloadWarning)

我手动下载了zip文件，然后将其解压缩到-〜/ .local / share / cartopy / shapefiles / natural_earth / physical。

~/.local/share/cartopy/shapefiles/natural_earth/physical> ls
ne_110m_coastline.README.html  ne_110m_coastline.cpg  ne_110m_coastline.prj  ne_110m_coastline.shx
ne_110m_coastline.VERSION.txt  ne_110m_coastline.dbf  ne_110m_coastline.shp

然后从某些文件中重命名/删除“ ne_”前缀后，我能够解决此问题。

~/PLOT_TEST> ls ~/.local/share/cartopy/shapefiles/natural_earth/physical/
110m_coastline.cpg  110m_coastline.dbf  110m_coastline.prj  110m_coastline.shp  110m_coastline.shx  ne_110m_coastline.README.html  ne_110m_coastline.VERSION.txt

Answer 3

我准备了一个代码，您可以在其中从自然地球下载shapefile，然后将其转换为数据框。 请注意，自然地球上的国家/地区坐标为多边形和多多边形格式。 如果要处理的是线串的River，则需要修改代码。

您可能需要使用所需的文件名（例如“ coastlines”）来操纵“名称”。 在以下链接中找到更多信息：

https://www.naturalearthdata.com/downloads/

import cartopy.io.shapereader as shpreader
ne_earth_countries = shpreader.natural_earth(resolution = '10m',
                                       category = 'cultural',
                                       name='admin_0_countries')
countries = shpreader.Reader(ne_earth_countries).records()

def extract_geom_meta(country):
    coords = np.empty(shape=[0,2])
    for geom in country.geometry:
        coords = np.append(coords, geom.exterior.coords, axis=0)
    country_name = country.attributes["ADMIN"]
    return [country_name, coords]

WorldDF = pd.DataFrame([extract_geom_meta(country) for country in countries],
                                            columns=['countries','coordinates'])

CountryDF = pd.concat([pd.DataFrame(WorldDF['coordinates'][country_idx])
                            for country_idx in range(len(WorldDF))]).reset_index()

CountryDF['Label'] = CountryDF.apply(lambda row: 1 if row['index'] == 0
                                                        else 0,axis=1).cumsum()-1

CountryDF['Country'] = CountryDF['Label'].apply(lambda row: WorldDF.countries[row])

CountryDF.rename(columns={0:'Longitude', 1:'Latitude'},inplace=True)
print(CountryDF.head())