【Python】Folium：调用Leaflet交互地图

创建基础地图与地图样式

Folium 是一个功能强大的 Python 库，可以轻松创建交互式地图。在这部分，我们将学习如何创建基础地图以及如何设置不同的地图样式，包括使用自定义地图服务。

创建基础地图

使用 folium.Map() 创建基础地图。你可以指定地图的初始位置和缩放级别。

# 创建地图对象，默认使用 OpenStreetMap 样式
m = folium.Map(location=[39.9, 116.4], zoom_start=10)

设置不同地图样式

Folium 支持多种地图样式，可以通过 tiles 参数轻松切换。以下是一些常用地图样式的对照表：

使用这些地图样式时，通常需要提供相应的版权信息。例如，对于 Stamen Terrain 样式，可以通过 attr 参数添加版权信息，如下所示：

# 使用 Stamen Terrain 样式创建地图
m_stamen = folium.Map(
    location=[39.9, 116.4],
    zoom_start=10,
    tiles='Stamen Terrain',
    attr='&copy; <a href="http://stamen.com">Stamen Design</a>'
)

提供版权信息不仅符合使用条款，还可以帮助用户了解地图数据的来源。确保在使用自定义地图样式时，根据相应的地图服务提供者要求，正确添加版权信息。

使用自定义地图服务

Folium 也支持使用自定义地图服务。可以使用提供的 URL 模板来创建地图样式。在本例中，我们将使用高德地图的服务：

import folium

# 创建基础地图，不添加默认图层
m = folium.Map(location=[39.9, 116.4], zoom_start=10, tiles=None)

# 添加高德地图图层
folium.TileLayer(
    tiles='http://webrd0{s}.is.autonavi.com/appmaptile?lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=8&x={x}&y={y}&z={z}',
    attr='高德地图',
    subdomains=['1', '2', '3', '4']  # 子域名
).add_to(m)

显示地图

在 Jupyter Notebook 中，可以直接显示地图，或者将其保存为 HTML 文件：

# 保存为 HTML 文件
m_custom.save('custom_map.html')

也可以将 Folium 地图直接转换为 HTML 字符串，而不保存到文件。可以使用 m._to_html() 方法来实现。

交互控制

用户可以控制 Folium 地图的交互行为，包括固定缩放比例、限制视野范围、禁止缩放和禁止移动。

固定缩放比例

在 Folium 中，你可以通过设置地图的最大和最小缩放级别来限制缩放比例。这样用户就无法放大或缩小超出指定的范围。

import folium

# 创建基础地图，设置最大和最小缩放级别
m = folium.Map(location=[39.9, 116.4], zoom_start=10, max_zoom=10, min_zoom=8)

# 保存地图
m.save('fixed_zoom_map.html')

固定视野范围

虽然 Folium 不直接提供固定视野范围的功能，但可以通过设置地图的边界和视野中心来限制用户的视野范围。使用 fit_bounds 方法可以让地图自动调整到特定的边界。

# 定义视野范围
bounds = [[39.8, 116.3], [40.0, 116.5]]
m.fit_bounds(bounds)

# 保存地图
m.save('fixed_bounds_map.html')

禁止缩放

如果希望完全禁止用户缩放地图，可以设置 scrollWheelZoom 参数为 False，并同时设置最大和最小缩放级别相同。

m = folium.Map(location=[39.9, 116.4], zoom_start=10, max_zoom=10, min_zoom=10, control_scale=True)

# 禁止滚轮缩放
m.options['scrollWheelZoom'] = False

# 保存地图
m.save('no_zoom_map.html')

禁止移动

要禁止用户移动地图，可以使用 dragging 参数设置为 False。这将锁定地图的位置，用户无法通过拖动来改变视野。

m = folium.Map(location=[39.9, 116.4], zoom_start=10, dragging=False)

# 保存地图
m.save('no_drag_map.html')

添加几何图形和点击事件

Folium 是一个强大的 Python 库，用于创建交互式地图。在这篇文章中，我们将学习如何在地图上添加点、线、面和圆，并为这些元素添加点击事件，以增强用户的互动体验。

添加点（Marker）及点击事件

点通常用于标识特定位置。可以使用 folium.Marker 添加标记，并为其添加点击事件。

# 添加标记并添加点击事件
marker = folium.Marker(
    location=[39.9, 116.4],
    popup='北京',
    icon=folium.Icon(color='blue')
).add_to(m)
marker.add_child(folium.Popup('欢迎来到北京!', sticky=True))

添加线（Polyline）及点击事件

线用于连接多个点。使用 folium.PolyLine 创建线条，并为其添加点击事件。

# 添加线并添加点击事件
points = [[39.9, 116.4], [39.8, 116.5], [39.7, 116.4]]
line = folium.PolyLine(locations=points, color='green', weight=5)
line.add_to(m)
line.add_child(folium.Popup('这是连接的线条!', sticky=True))

添加面（Polygon）及点击事件

面用于表示区域。可以使用 folium.Polygon 创建多边形，并为其添加点击事件。

# 添加面并添加点击事件
polygon_points = [[39.9, 116.4], [39.8, 116.5], [39.8, 116.3]]
polygon = folium.Polygon(
    locations=polygon_points,
    color='red',
    fill=True,
    fill_color='orange',
    fill_opacity=0.5
)
polygon.add_to(m)
polygon.add_child(folium.Popup('这是一个区域!', sticky=True))

添加圆（Circle）及点击事件

圆形用于表示特定区域，使用 folium.Circle 创建，并添加点击事件。

# 添加圆并添加点击事件
circle = folium.Circle(
    location=[39.9, 116.4],
    radius=1000,
    color='blue',
    fill=True,
    fill_color='blue',
    fill_opacity=0.2
)
circle.add_to(m)
circle.add_child(folium.Popup('这是一个圆形区域!', sticky=True))

图层加载

Folium 基于 Leaflet，支持加载多种图层，例如瓦片地图、WMS 图层（Web Map Service）和 GeoJSON 数据。这使得用户可以更灵活地在地图上展示不同类型的信息。下面详细介绍如何添加这些图层。

瓦片地图

Folium 支持多种内置的瓦片地图样式，用户可以通过 tiles 参数选择不同的样式。例如，使用 CartoDB 提供的瓦片：

import folium

# 创建基础地图，使用 CartoDB 瓦片
m = folium.Map(location=[39.9, 116.4], zoom_start=10, tiles='CartoDB positron')

# 保存地图
m.save('tile_map.html')

WMS 图层

WMS 图层允许用户加载地图服务器上的动态地图服务。通过 Folium，可以使用 WmsTileLayer 来添加 WMS 图层。

# 添加 WMS 图层
wms_url = 'https://ahocevar.com/geoserver/wms'
wms_layer = folium.WmsTileLayer(
    wms_url,
    name='WMS Layer',
    layers='ne:ne',
    fmt='image/png',
    transparent=True
).add_to(m)

# 添加图层控制器
folium.LayerControl().add_to(m)

# 保存地图
m.save('wms_map.html')

GeoJSON 数据

可以通过 Folium 加载 GeoJSON 数据，并在地图上展示地理信息。使用 GeoJson 类来添加 GeoJSON 图层。

import folium

# 创建基础地图，设置最大和最小缩放级别
m = folium.Map(location=[39.9, 116.4], zoom_start=10, max_zoom=20, min_zoom=1)

# 示例 GeoJSON 数据，包含一个面（Polygon）
geojson_data = {
    "type": "FeatureCollection",
    "features": [
        {
            "type": "Feature",
            "geometry": {
                "type": "Polygon",
                "coordinates": [
                    [
                        [116.3, 39.8],  # 左下角
                        [116.5, 39.8],  # 右下角
                        [116.5, 40.0],  # 右上角
                        [116.3, 40.0],  # 左上角
                        [116.3, 39.8]   # 回到左下角以闭合面
                    ]
                ]
            },
            "properties": {"name": "自定义区域"}
        }
    ]
}

# 添加 GeoJSON 图层
folium.GeoJson(geojson_data, name='GeoJSON Layer', style_function=lambda x: {
    'fillColor': 'blue', 
    'color': 'black', 
    'weight': 2, 
    'fillOpacity': 0.5
}).add_to(m)

# 添加图层控制器
folium.LayerControl().add_to(m)

# 保存地图
m.save('geojson_map.html')

图层控制

在 Folium 中，图层控制器允许用户在地图上切换和管理不同的图层。这是增强地图交互性的一个重要功能，用户可以根据需要显示或隐藏不同的图层。

添加图层

首先，我们需要创建不同的图层，例如标记、线条和瓦片图层。以下是一个示例，展示如何创建多个图层并添加图层控制器。

import folium

# 创建基础地图
m = folium.Map(location=[39.9, 116.4], zoom_start=10)

# 添加标记
marker = folium.Marker(location=[39.9, 116.4], popup='北京', name='标记层').add_to(m)

# 添加线
points = [[39.9, 116.4], [39.8, 116.5]]
line = folium.PolyLine(locations=points, color='green', weight=5, name='线层').add_to(m)

# 添加面
polygon_points = [[39.9, 116.4], [39.8, 116.5], [39.8, 116.3]]
polygon = folium.Polygon(locations=polygon_points, color='red', fill=True, fill_color='orange', fill_opacity=0.5, name='面层').add_to(m)

# 添加瓦片图层，确保包含版权信息
folium.TileLayer('Stamen Terrain', name='地形图', attr='&copy; <a href="http://stamen.com">Stamen Design</a>').add_to(m)
folium.TileLayer('CartoDB positron', name='CartoDB 亮色图', attr='&copy; <a href="http://cartodb.com/attributions">CartoDB</a>').add_to(m)

# 添加图层控制器
folium.LayerControl().add_to(m)

# 保存地图
m.save('layer_control_map.html')

定制图层控制器

在创建 LayerControl 时，可以使用以下参数来定制其行为：

示例代码：

# 添加图层控制器，设置位置和是否收起
folium.LayerControl(position='topright', collapsed=False).add_to(m)

作者：T0uken