從自然地球和OpenStreetMap中下載Cartopy的數據

Question

我正在嘗試使用Cartopy繪制幾張地圖，但我想離線使用它們。 Cartopy有一個數據目錄，

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，我相信我可以從Natural Earth網站下載地圖。 我該如何在此目錄中構建這些數據，以便Cartopy不會使用互聯網進行繪制？ 我該如何對OpenStreetMap數據執行相同操作？

Answer 1

（僅部分答案）

在Natural Earth網站http://www.naturalearthdata.com/downloads/ ，您可以找到所有可下載的文件。 例如，此鏈接提供了低分辨率數據： http : //www.naturalearthdata.com/downloads/110m-physical-vectors/

該頁面上的數據文件之一具有此鏈接地址： 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

此代碼段將下載該文件（如果計算機上不存在該文件）：

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

fname是下載文件的完整路徑名。

您不需要安排Cartopy的下載位置。 它已經具有默認位置，您可以通過以下位置找到它：

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

您可以檢查下載的文件，並查看該位置的文件結構。

下次使用cartopy函數cartopy.io.shapereader.natural_earth （具有默認配置）時，它將使用本地文件（如果可用）。

Answer 2

我曾經遇到過類似的問題，其中使用cartopy時，plt.gca（）。coastlines（）觸發了從外部服務器下載zip文件的操作，但是由於缺少Internet連接，下載失敗。

 /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)

我手動下載了zip文件，然后將其解壓縮到-〜/ .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

然后從某些文件中重命名/刪除“ ne_”前綴后，我能夠解決此問題。

~/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

我准備了一個代碼，您可以在其中從自然地球下載shapefile，然后將其轉換為數據框。 請注意，自然地球上的國家/地區坐標為多邊形和多多邊形格式。 如果要處理的是線串的River，則需要修改代碼。

您可能需要使用所需的文件名（例如“ coastlines”）來操縱“名稱”。 在以下鏈接中找到更多信息：

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())