1. 前言
随着地图和GIS技术的迅猛发展,越来越多的地形分析和测量功能被加入到了地图应用中。百度地图一直是众多国内应用开发者的首选之一,那么如何使用Python和百度地图API实现地形分析和测量功能呢?下面我们就来一步步介绍。
2. 准备工作
在开始实现地形分析和测量功能之前,我们需要准备一下软件和工具。
2.1 百度地图API密钥
首先,我们需要在百度地图开放平台申请一个API密钥。打开百度地图开放平台,注册或登录账号,按照指引申请一个API密钥。
申请成功后,我们可以在控制台中找到自己的AK值,即API密钥。
AK = '这里填写你的AK值'
2.2 Python和第三方库安装
我们还需要安装Python和一些第三方库,包括requests、json、math、matplotlib、numpy等。
可以通过以下命令来安装:
!pip install requests
!pip install json
!pip install math
!pip install matplotlib
!pip install numpy
3. 实现地形分析功能
3.1 获取地形高度数据
地形分析的第一步是获取所需地形高度数据。我们可以通过百度地图API提供的地点检索API和POI详情检索API来获取指定地点的经纬度坐标和海拔高度。
以下代码实现了获取指定地点的海拔高度:
def get_location_elevation(address):
'''
查询地点经纬度和海拔高度
'''
url = 'http://api.map.baidu.com/geocoding/v3/?address=' + address + '&output=json&ak=' + AK
response = requests.get(url).content.decode()
response_json = json.loads(response)
# 获取经纬度
location = response_json['result']['location']
lng = location['lng'] # 经度
lat = location['lat'] # 纬度
# 根据经纬度查询海拔高度
url = 'http://api.map.baidu.com/place/v2/detail?uid=&ak=' + AK + '&scope=2&output=json&coord_type=3&'
url += 'location=' + str(lat) + ',' + str(lng)
response = requests.get(url).content.decode()
response_json = json.loads(response)
# 获取海拔高度
elevation = response_json['result']['detail_info']['floor']
return (lng, lat, elevation)
3.2 生成高程图
获取了所需地点的经纬度和海拔高度数据后,我们可以使用matplotlib和numpy库来生成高程图。
以下代码实现了生成高程图的功能:
def generate_elevation_map(lng, lat, elevation_data, size=1000):
'''
生成指定地点的高程图
'''
x = np.linspace(lng - 0.002, lng + 0.002, size)
y = np.linspace(lat - 0.002, lat + 0.002, size)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
# 将海拔高度映射到颜色值上
Z = elevation_data.reshape((size, size))
cmap = plt.cm.get_cmap('terrain')
cs = plt.contourf(X, Y, Z, cmap=cmap)
# 显示高程图
cbar = plt.colorbar(cs)
plt.xlabel('longitude')
plt.ylabel('latitude')
plt.show()
3.3 完整代码
以下是实现地形分析功能的完整代码:
import requests
import json
import math
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
AK = '这里填写你的AK值'
def get_location_elevation(address):
'''
查询地点经纬度和海拔高度
'''
url = 'http://api.map.baidu.com/geocoding/v3/?address=' + address + '&output=json&ak=' + AK
response = requests.get(url).content.decode()
response_json = json.loads(response)
# 获取经纬度
location = response_json['result']['location']
lng = location['lng'] # 经度
lat = location['lat'] # 纬度
# 根据经纬度查询海拔高度
url = 'http://api.map.baidu.com/place/v2/detail?uid=&ak=' + AK + '&scope=2&output=json&coord_type=3&'
url += 'location=' + str(lat) + ',' + str(lng)
response = requests.get(url).content.decode()
response_json = json.loads(response)
# 获取海拔高度
elevation = response_json['result']['detail_info']['floor']
return (lng, lat, elevation)
def generate_elevation_map(lng, lat, elevation_data, size=1000):
'''
生成指定地点的高程图
'''
x = np.linspace(lng - 0.002, lng + 0.002, size)
y = np.linspace(lat - 0.002, lat + 0.002, size)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
# 将海拔高度映射到颜色值上
Z = elevation_data.reshape((size, size))
cmap = plt.cm.get_cmap('terrain')
cs = plt.contourf(X, Y, Z, cmap=cmap)
# 显示高程图
cbar = plt.colorbar(cs)
plt.xlabel('longitude')
plt.ylabel('latitude')
plt.show()
if __name__ == '__main__':
address = '北京市故宫博物院'
lng, lat, elevation_data = get_location_elevation(address)
generate_elevation_map(lng, lat, elevation_data)
4. 实现测量功能
4.1 获取两点间距离
测量功能的第一步是获取两点间距离。我们可以通过百度地图API提供的坐标转换API和路线规划API来获取两点间最短路径和距离。
以下代码实现了获取两点间距离的功能:
def get_location_distance(origin, destination):
'''
查询两点间距离
'''
# 坐标转换
url = 'http://api.map.baidu.com/geoconv/v1/?coords='
url += str(origin[0]) + ',' + str(origin[1]) + ',' + str(destination[0]) + ',' + str(destination[1])
url += '&from=1&to=5&ak=' + AK
response = requests.get(url).content.decode()
response_json = json.loads(response)
# 从原坐标和目标坐标中获取转换后的坐标
origin_lng, origin_lat = response_json['result'][0]['x'], response_json['result'][0]['y']
dest_lng, dest_lat = response_json['result'][1]['x'], response_json['result'][1]['y']
# 路线规划
url = 'http://api.map.baidu.com/directionlite/v1/walking?origin='
url += str(origin_lat) + ',' + str(origin_lng) + '&destination=' + str(dest_lat) + ',' + str(dest_lng)
url += '&ak=' + AK
response = requests.get(url).content.decode()
response_json = json.loads(response)
# 获取两点间距离
distance = response_json['result']['routes'][0]['distance'] # 路径的步行距离,单位为米,整数
return distance
4.2 完整代码
以下是实现测量功能的完整代码:
import requests
import json
import math
AK = '这里填写你的AK值'
def get_location_distance(origin, destination):
'''
查询两点间距离
'''
# 坐标转换
url = 'http://api.map.baidu.com/geoconv/v1/?coords='
url += str(origin[0]) + ',' + str(origin[1]) + ',' + str(destination[0]) + ',' + str(destination[1])
url += '&from=1&to=5&ak=' + AK
response = requests.get(url).content.decode()
response_json = json.loads(response)
# 从原坐标和目标坐标中获取转换后的坐标
origin_lng, origin_lat = response_json['result'][0]['x'], response_json['result'][0]['y']
dest_lng, dest_lat = response_json['result'][1]['x'], response_json['result'][1]['y']
# 路线规划
url = 'http://api.map.baidu.com/directionlite/v1/walking?origin='
url += str(origin_lat) + ',' + str(origin_lng) + '&destination=' + str(dest_lat) + ',' + str(dest_lng)
url += '&ak=' + AK
response = requests.get(url).content.decode()
response_json = json.loads(response)
# 获取两点间距离
distance = response_json['result']['routes'][0]['distance'] # 路径的步行距离,单位为米,整数
return distance
if __name__ == '__main__':
origin = (116.397428, 39.90923)
destination = (116.414977, 39.915599)
distance = get_location_distance(origin, destination)
print('The distance is %d meters.' % distance)
5. 总结
通过本文的介绍,我们可以了解到如何使用Python和百度地图API实现地形分析和测量功能。在实际应用中,除了以上介绍的功能外,还有许多其他的地图API可以使用,如搜索、导航、交通等。
通过这些API,我们可以将百度地图与Python结合起来,为我们的应用增加更多的功能和交互性。