建立一个地图横跨在cartopy日界线

Question

我收到了以下邮件，并希望确保这个问题的答案是提供给大家：

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嗨，

我想设置一个简单的纬度经度地图，使用cartopy，它跨越日期线，并在右侧显示北美西部的左侧东亚。下面的谷歌地图大致是我所追求的：

https://maps.google.co.uk/?ll=56.559482,-175.253906&spn=47.333523,133.066406&t=m&z=4

可以这样用Cartopy做什么？

Answer 1

好问题。这可能会一次又一次地出现，所以我会在实际上之前一步一步地回答你的具体问题。为了将来的参考，下面的例子是用cartopy v0.5编写的。

首先，需要注意的是默认的“经纬度”（或更多技术上PlateCarree）投影在-180前进档工程，180这意味着重要的是，你不能情节标准PlateCarree投影超出了。这有几个很好的理由，其中大部分原因归结于在投影向量和栅格（例如简单的海岸线）时，cartopy将不得不做更多的工作。不幸的是，您试图制作的情节需要精确的这种功能。为了把这个限制进入的图片，默认PlateCarree投影的样子：

import cartopy.crs as ccrs 
import matplotlib.pyplot as plt 

proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=0) 

ax1 = plt.axes(projection=proj) 
ax1.stock_img() 
plt.title('Global') 

plt.show() 

，你可以在这个地图上绘制的任何一个矩形可以合法一个面积缩小（有一些稍微更先进代码在这里，但图片是值得1000个字）：

import cartopy.crs as ccrs 
import matplotlib.pyplot as plt 
import shapely.geometry as sgeom 

box = sgeom.box(minx=-90, maxx=45, miny=15, maxy=70) 
x0, y0, x1, y1 = box.bounds 

proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=0) 

ax1 = plt.subplot(211, projection=proj) 
ax1.stock_img() 
ax1.add_geometries([box], proj, facecolor='coral', 
        edgecolor='black', alpha=0.5) 
plt.title('Global') 

ax2 = plt.subplot(212, projection=proj) 
ax2.stock_img() 
ax2.set_extent([x0, x1, y0, y1], proj) 
plt.title('Zoomed in area') 

plt.show() 

Unfort unately你想要的情节将需要2个矩形与此投影：

import cartopy.crs as ccrs 
import matplotlib.pyplot as plt 
import shapely.geometry as sgeom 

box = sgeom.box(minx=120, maxx=260, miny=15, maxy=80) 

proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=0) 

ax1 = plt.axes(projection=proj) 
ax1.stock_img() 
ax1.add_geometries([box], proj, facecolor='coral', 
        edgecolor='black', alpha=0.5) 
plt.title('Target area') 

plt.show() 

因此，它是不可能得出一个地图，跨越使用标准PlateCarree定义的界线。相反，我们可以改变PlateCarree定义的中心经度允许单个框绘制我们的目标区域：即表明您

import cartopy.crs as ccrs 
import matplotlib.pyplot as plt 
import shapely.geometry as sgeom 

box = sgeom.box(minx=120, maxx=260, miny=15, maxy=80) 
x0, y0, x1, y1 = box.bounds 

proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=180) 
box_proj = ccrs.PlateCarree(central_longitude=0) 

ax1 = plt.subplot(211, projection=proj) 
ax1.stock_img() 
ax1.add_geometries([box], box_proj, facecolor='coral', 
        edgecolor='black', alpha=0.5) 
plt.title('Global') 

ax2 = plt.subplot(212, projection=proj) 
ax2.stock_img() 
ax2.set_extent([x0, x1, y0, y1], box_proj) 
plt.title('Zoomed in area') 

plt.show() 

希望它是什么你必须做为了实现你的目标地图，上面的代码可能有点复杂，以实现你的目标，所以简化一下，我会写的代码产生你想要的情节会是这样的：

import cartopy.feature 
import cartopy.crs as ccrs 
import matplotlib.pyplot as plt  

ax = plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree(central_longitude=180)) 
ax.set_extent([120, 260, 15, 80], crs=ccrs.PlateCarree()) 

# add some features to make the map a little more polished 
ax.add_feature(cartopy.feature.LAND) 
ax.add_feature(cartopy.feature.OCEAN) 
ax.coastlines('50m') 

plt.show() 

这是一个长的答案，希望我不仅回答了这个问题，但进行了一些的地图制作更复杂的细节和cartopy更加清晰，以帮助消除您的任何未来的问题。

干杯，