前言

今天的推文教程使用geopandas進行空間圖表的繪制(geopandas空間繪圖很方便，省去了很多的資料處理程序，而且也完美銜接matplotlib,學習python 空間繪圖的小伙伴可以看下啊)，具體為空間氣泡圖的繪制，主要涉及的內容如下：

geopandas geojson資料格式讀取并可視化展示
單獨添加散點大小圖例圖層
adjustText 庫解決文本重疊問題

geopandas geojson資料操作

這里我們選擇的為香港地圖的geojson 檔案資料，此類檔案可在DAtAV 地圖選擇器進行下載，下載所得的檔案名為香港.json，可視化效果如下：

資料讀取

使用geopandas 的read_file()方法就可很方便地進行資料讀取，代碼如下：

hk_file = r"F:\DataCharm\商業藝術圖表仿制\香港地圖可視化\香港特別行政區.json"
hk = geopandas.read_file(hk_file)

更多geopandas 讀取資料方法，可以參看geopandas官網進行學習了解，

資料可視化展示

在讀取完資料之后，我們可以直接使用geopandas的plot() 方法進行繪制,代碼如下(做了簡單的顏色設定)：

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10,8),dpi=200)

hk_map = hk.geometry.plot(ax=ax,fc="#CCEBEB",ec="#009999",lw=1)
ax.text(.91,0.05,'\nVisualization by DataCharm',transform = ax.transAxes,
        ha='center', va='center',fontsize = 8)

ax.axis('off') # 移除坐標軸
plt.savefig('hk_charts_pir.png',width=8,height=8,
            dpi=900,bbox_inches='tight',facecolor='white')

結果如下：

區名文本添加：在讀取的資料結果中有name 列為對應的區名，使用hk.geometry.representative_point() 方法計算出其代表性點的經緯度資訊用于繪制文本位置，結果如下：

再通過使用ax.text()方法添加文本即可，代碼如下：

for loc, label in zip(hk.geometry.representative_point(),hk.name):
    ax.text(loc.x,loc.y,label,size=13,color="#0DCFE3")

結果如下：

添加氣泡散點資料

由于資料的經緯度是直接基于高德地圖進行決議的，導致存在部分資料經緯度資訊出錯，我們使用pandas進行簡單的資料篩選，具體就不再展示，后面會推出系列教程推文，資料預覽如下：

這里主要使用紅色框中的資料進行繪制，即使用scatter()方法加合理設定散點大小即可，代碼如下：

for x,y,price in zip(scatter_se.lon,scatter_se.lat,scatter_se['實用單價']):
    hk_map.scatter(x,y,s=price/500,color='#FFEB3B',alpha=.5,ec='k',lw=.1)

經過一些定制化設定效果如下：

氣泡圖例添加

這里我們不是直接基于資料進行圖例的生成，而是單獨進行其他圖層的繪制進行圖例生成，這樣做的好處就是可以更加自由定制所需圖例的顏色和大小，涉及的代碼如下：

#這里進行單獨的圖例添加
ax.scatter([], [], c='#FFEB3B', s=6000/500,
            label='6000 - 10000', edgecolor='black',lw=.5)
ax.scatter([], [], c='#FFEB3B', s=10000/500,
            label='10000 - 30000', edgecolor='black',lw=.5)
ax.scatter([], [], c='#FFEB3B', s=30000/500,
            label='30000 - 50000', edgecolor='black',lw=.5)
ax.scatter([], [], c='#FFEB3B', s=50000/500,
            label='50000 - 90000', edgecolor='black',lw=.5)
#圖例定制化設定
legend = ax.legend(frameon=False,ncol=4,loc='lower right',title='實用單價',bbox_to_anchor=(1, -.06),
                  fontsize=9)
legend.get_title().set_color('#ffffff')
for text in legend.get_texts():
    text.set_color("#ffffff")

注意下代碼的后半部分，這是對matplotlib 圖例設定的定制化設定，也適用于其他圖例，繪圖完整代碼如下：

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10,8),dpi=200,facecolor='#323332',edgecolor='#323332')
ax.set_facecolor('#323332')
hk_map = hk.geometry.plot(ax=ax,fc="#292200",ec="gray",lw=1,alpha=.8)

#使用默認的text添加文本導致文本重疊
for loc, label in zip(hk.geometry.representative_point(),hk.name):
    ax.text(loc.x,loc.y,label,size=11,color="#0DCFE3")
for x,y,price in zip(scatter_se.lon,scatter_se.lat,scatter_se['實用單價']):
    hk_map.scatter(x,y,s=price/500,color='#FFEB3B',alpha=.5,ec='k',lw=.1)

ax.axis('off') # 移除坐標軸

#這里進行單獨的圖例添加
ax.scatter([], [], c='#FFEB3B', s=6000/500,
            label='6000 - 10000', edgecolor='black',lw=.5)
ax.scatter([], [], c='#FFEB3B', s=10000/500,
            label='10000 - 30000', edgecolor='black',lw=.5)
ax.scatter([], [], c='#FFEB3B', s=30000/500,
            label='30000 - 50000', edgecolor='black',lw=.5)
ax.scatter([], [], c='#FFEB3B', s=50000/500,
            label='50000 - 90000', edgecolor='black',lw=.5)
#圖例定制化設定
legend = ax.legend(frameon=False,ncol=4,loc='lower right',title='實用單價',bbox_to_anchor=(1, -.06),
                  fontsize=9)
legend.get_title().set_color('#ffffff')
for text in legend.get_texts():
    text.set_color("#ffffff")
#添加必要的文本：這里title也是采用相同方法
ax.text(.5,1.05,"香港在售二手房分布圖",transform = ax.transAxes,color="white",weight='bold',size=20,
       ha='center', va='center')
ax.text(.5,.985,'資料來源：菜J學Python',transform = ax.transAxes,
        ha='center', va='center',fontsize = 10,color='white')
ax.text(.91,-.07,'\nVisualization by DataCharm',transform = ax.transAxes,
        ha='center', va='center',fontsize = 8,color='white')

plt.savefig('hk_charts.png',width=8,height=8,
            dpi=900,bbox_inches='tight',facecolor='#323332')
#ax.set_axisbelow(True)
plt.show()

可視化效果：

adjustText 庫解決文本重疊問題

大家可能發現：結果圖中文本較集中，可能對閱讀造成不便，我們這里只用adjustText 包進行解決，這里給出文本添加的代碼，其他步驟一樣：

from adjustText import adjust_text
# 使用adjustText修正文字重疊現象
new_texts = [ax.text(loc.x,loc.y,label,size=13,color="#0DCFE3") for loc, label in \
             zip(hk.geometry.representative_point(),hk.name)]
adjust_text(new_texts, 
            only_move={'text': 'xy'},)

可視化結果如下：

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標籤：Python

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