データを地図上にプロットする方法

Last updated: 2021/11/19

1. 境界線地図

多くの場合は、簡単な境界線地図が十分です。Google Mapなどの地図にプロットすると、逆に情報が多すぎます。特に論文に載せる図はほとんどの場合は境界線地図のほうがいいです。

1.1 境界線地図データ（緯度経度座標）

1.2 境界線地図データ（FALMAのXY座標）

FALMAのデータを地図にプロットする場合、FALMA座標の地図データを使ったほうが便利です。

2. OpenStreetMapにプロットする

OpenStreetMapは無料の地図データを提供しているので、プログラムで地図にプロットすることは簡単にできる。

2.1 mplleafletモジュール

mplleafletというモジュールを利用します。以下のコードでmplleafletをダウンロードしてください。strDirは必ずこれから作るプログラムと同じ保存先に設定する。 これ以外のコードは変更しない。

import requests
import zipfile

strDir = 'E:/temp/' #<<<<<<<<<モジュールの保存先、地図作成プログラムの保存先と同じ

url = 'https://tingwu.info/pylab/data/mplleaflet.zip'
r = requests.get(url, allow_redirects=True)

open(strDir+'mplleaflet.zip', 'wb').write(r.content)

with zipfile.ZipFile(strDir+'mplleaflet.zip','r') as zip_ref:
    zip_ref.extractall(strDir)
import requests
import zipfile

strDir = 'E:/temp/' #<<<<<<<<<モジュールの保存先、地図作成プログラムの保存先と同じ

url = 'https://tingwu.info/pylab/data/mplleaflet.zip'
r = requests.get(url, allow_redirects=True)

open(strDir+'mplleaflet.zip', 'wb').write(r.content)

with zipfile.ZipFile(strDir+'mplleaflet.zip','r') as zip_ref:
    zip_ref.extractall(strDir)

2.2 地図をプロットする

さっきと同じようにFALMAの観測サイトを地図にプロットする。
以下のコードのstrDirは上のコードのstrDirと同じフォルダーに設定する必要がある。また、以下のコードもstrDirに保存する必要がある。

import mplleaflet
import matplotlib.pyplot as plt

strDir = 'E:/temp/' #<<<<<<<上のコードと同じ
mapName = 'mymap.html' #作るのがhtmlファイル

latiMat    = [   36.42482, 37.14248, 36.85695, 36.89355,   36.5178, 36.60805, 36.666517,  36.552833,   37.04315,	36.77813,  36.44767, 36.752083]
longiMat    = [ 136.42265, 136.69226, 136.973, 136.7791, 136.742883, 136.594, 136.665233, 136.954983, 136.966983, 136.80702, 136.64967, 137.297100]

plt.scatter(longiMat, latiMat, s=50, marker='s', c='k')
mplleaflet.show(path=strDir+mapName)
import mplleaflet
import matplotlib.pyplot as plt

strDir = 'E:/temp/' #<<<<<<<上のコードと同じ
mapName = 'mymap.html' #作るのがhtmlファイル

latiMat    = [   36.42482, 37.14248, 36.85695, 36.89355,   36.5178, 36.60805, 36.666517,  36.552833,   37.04315,	36.77813,  36.44767, 36.752083]
longiMat    = [ 136.42265, 136.69226, 136.973, 136.7791, 136.742883, 136.594, 136.665233, 136.954983, 136.966983, 136.80702, 136.64967, 137.297100]

plt.scatter(longiMat, latiMat, s=50, marker='s', c='k')
mplleaflet.show(path=strDir+mapName)

プログラムを実行したら、ブラウザに地図が表示される。表示されなければ、ブラウザに作ったhtmlファイルのフールパスE:/temp/mymap.htmlを入力すれば表示される。

ブラウザで拡大等普通の地図の操作も全部できる。

2.3 二次元標定結果を地図にプロットする

以下の標定結果を地図にプロットする
https://tingwu.info/pylab/data/map_2DLoc.dat

import numpy as np
import mplleaflet
import matplotlib.pyplot as plt

strDir = 'E:/temp/'
mapName = 'mymap.html'
locFile = 'E:/temp/map2DLoc.dat' #標定結果ファイル

R = 6370.519
flmLati = 36.76/180*np.pi #Latitude and longtitude of the center of FALMA
flmLongi = 136.76/180*np.pi

def convertXY(x, y):
    #x in longitude direction, y in latitude direction
    latiVal = flmLati+y/R
    longiVal = 2*np.arcsin(np.sin(x/2.0/R)/np.cos(flmLati))+flmLongi
    return [latiVal/np.pi*180, longiVal/np.pi*180]

#標定結果を読み込む
tMat = []
latiMat = []
longiMat = []
fidLoc = open(locFile)
strLine = fidLoc.readline()
while True:
    strLine = fidLoc.readline()
    if len(strLine)<2:
        break
    tVal = float(strLine[0:10])
    xVal = float(strLine[11:18])/1000.0
    yVal = float(strLine[19:26])/1000.0
    [latiVal, longiVal] = convertXY(xVal, yVal)　#X,Yを緯度経度に変換
    tMat.append(tVal)
    latiMat.append(latiVal)
    longiMat.append(longiVal)
fidLoc.close()

#散布図、色で時間を示す（青から赤まで）
plt.scatter(longiMat, latiMat, marker='o', s=20, c=tMat, edgecolor='none', cmap='jet')
mplleaflet.show(path=strDir+mapName)
import numpy as np
import mplleaflet
import matplotlib.pyplot as plt

strDir = 'E:/temp/'
mapName = 'mymap.html'
locFile = 'E:/temp/map2DLoc.dat' #標定結果ファイル

R = 6370.519
flmLati = 36.76/180*np.pi #Latitude and longtitude of the center of FALMA
flmLongi = 136.76/180*np.pi

def convertXY(x, y):
    #x in longitude direction, y in latitude direction
    latiVal = flmLati+y/R
    longiVal = 2*np.arcsin(np.sin(x/2.0/R)/np.cos(flmLati))+flmLongi
    return [latiVal/np.pi*180, longiVal/np.pi*180]

#標定結果を読み込む
tMat = []
latiMat = []
longiMat = []
fidLoc = open(locFile)
strLine = fidLoc.readline()
while True:
    strLine = fidLoc.readline()
    if len(strLine)<2:
        break
    tVal = float(strLine[0:10])
    xVal = float(strLine[11:18])/1000.0
    yVal = float(strLine[19:26])/1000.0
    [latiVal, longiVal] = convertXY(xVal, yVal)　#X,Yを緯度経度に変換
    tMat.append(tVal)
    latiMat.append(latiVal)
    longiMat.append(longiVal)
fidLoc.close()

#散布図、色で時間を示す（青から赤まで）
plt.scatter(longiMat, latiMat, marker='o', s=20, c=tMat, edgecolor='none', cmap='jet')
mplleaflet.show(path=strDir+mapName)

2.4 地図の種類

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