python - 用shapefile或geopandas绘制蒙版的南极洲

我试图在遮盖大陆的同时绘制南极洲周围的数据。当我使用basemap时，它具有使用map.fillcontinents()轻松掩盖大洲的选项，而basemap考虑的大洲包括冰架，我不想掩盖。

我尝试从Internet上找到的代码中使用geopandas。这行得通，除了海岸线在我认为是南极多边形的起点/终点处产生了一条不希望有的线：

import numpy as np
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.collections import PatchCollection
import geopandas as gpd
import shapely
from descartes import PolygonPatch

lats = np.arange(-90,-59,1)
lons = np.arange(0,361,1)
X, Y = np.meshgrid(lons, lats)
data = np.random.rand(len(lats),len(lons))

world = gpd.read_file(gpd.datasets.get_path('naturalearth_lowres'))

fig=plt.figure(dpi=150)
ax = fig.add_subplot(111)

m = Basemap(projection='spstere',boundinglat=-60,lon_0=180,resolution='i',round=True)
xi, yi = m(X,Y)

cf = m.contourf(xi,yi,data)

patches = []
selection = world[world.name == 'Antarctica']
for poly in selection.geometry:
    if poly.geom_type == 'Polygon':
        mpoly = shapely.ops.transform(m, poly)
        patches.append(PolygonPatch(mpoly))
    elif poly.geom_type == 'MultiPolygon':
        for subpoly in poly:
            mpoly = shapely.ops.transform(m, poly)
            patches.append(PolygonPatch(mpoly))
    else:
        print(poly, 'blah')
ax.add_collection(PatchCollection(patches, match_original=True,color='w',edgecolor='k'))

当我尝试使用其他shapefile（例如可以从Natural Earth Data免费下载的landland）时，出现同一行。因此，我在QGIS中编辑了这个shapefile，以删除南极洲的边界。现在的问题是，我不知道如何屏蔽shapefile中的所有内容（也找不到如何执行此操作）。我还尝试通过设置geopandas将先前的代码与linewidth=0组合在一起，并在上面添加我创建的shapefile。问题在于它们并不完全相同：



关于如何使用shapefile或geopandas遮罩但没有线条的任何建议？

编辑：将ThomasKhün的先前answer与我编辑的shapefile一起使用，可以很好地遮盖南极洲/大陆，但是海岸线超出了地图的圆角：



我上传了here我使用过的经过编辑的shapefile，但是它是Natural Earth Data 50m land shapefile没有一行。

最佳答案

这是一个如何实现所需目标的示例。我基本上遵循Basemap example如何处理shapefiles的方法，并添加了一些shapely magic将轮廓限制在地图边界。请注意，我首先尝试从ax.patches提取地图轮廓，但是由于某种原因它不起作用，因此我定义了一个半径为boundinglat的圆，并使用底图坐标转换功能对其进行了转换。

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
from matplotlib.collections import PatchCollection
from matplotlib.patches import Polygon

import shapely
from shapely.geometry import Polygon as sPolygon

boundinglat = -40
lats = np.arange(-90,boundinglat+1,1)
lons = np.arange(0,361,1)
X, Y = np.meshgrid(lons, lats)
data = np.random.rand(len(lats),len(lons))

fig, ax = plt.subplots(nrows=1, ncols=1, dpi=150)

m = Basemap(
    ax = ax,
    projection='spstere',boundinglat=boundinglat,lon_0=180,
    resolution='i',round=True
)
xi, yi = m(X,Y)

cf = m.contourf(xi,yi,data)

#adjust the path to the shapefile here:
result = m.readshapefile(
    'shapefiles/AntarcticaWGS84_contorno', 'antarctica',
    zorder = 10, color = 'k', drawbounds = False)

#defining the outline of the map as shapely Polygon:
rim = [np.linspace(0,360,100),np.ones(100)*boundinglat,]
outline = sPolygon(np.asarray(m(rim[0],rim[1])).T)

#following Basemap tutorial for shapefiles
patches = []
for info, shape in zip(m.antarctica_info, m.antarctica):
    #instead of a matplotlib Polygon, create first a shapely Polygon
    poly = sPolygon(shape)
    #check if the Polygon, or parts of it are inside the map:
    if poly.intersects(outline):
        #if yes, cut and insert
        intersect = poly.intersection(outline)
        verts = np.array(intersect.exterior.coords.xy)
        patches.append(Polygon(verts.T, True))

ax.add_collection(PatchCollection(
    patches, facecolor= 'w', edgecolor='k', linewidths=1., zorder=2
))

plt.show()

结果看起来像这样：



希望这可以帮助。

关于python - 用shapefile或geopandas绘制蒙版的南极洲，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/50378688/