python - 避免在 matplotlib + geopandas 中重叠标签

Question

我找到了很多关于如何避免 matplotlib 上的文本重叠的例子，但没有一个是我能弄清楚如何应用到我的案例中的。

我有一个数据框 (mapadf1)，其中包含有关巴西市政当局的一些信息，并且我绘制了圣保罗州 (sp) 的 shapefile。

我创建了一个变量“l”，其中包含市政当局的名称和我要突出显示的数字。当数字为0时，字符串为空。

好的，所以我设法用以下代码绘制了我的 map :

# set the range for the choropleth values
vmin, vmax = 0, 1

# create figure and axes for Matplotlib
fig, ax = plt.subplots(1, figsize=(30, 10))

# remove the axis que mostra latitude e longitude
ax.axis('off')

# add a title and annotation
ax.set_title('Número leitos inaugurados: 22/03', fontdict={'fontsize': '25', 'fontweight' : '3'})
ax.annotate('Fonte: Governo do Estado de São Paulo', xy=(0.6, .05), xycoords='figure fraction', fontsize=12, color='#555555')

# empty array for the data range
sm.set_array([]) # or alternatively sm._A = []. Not sure why this step is necessary, but many recommends it

# create map
mapa_df1.plot(column='tem_leito',cmap='Paired', linewidth=0.8, ax=ax, edgecolor='0.8')

# Add Labels
mapa_df1['coords'] = mapa_df1['geometry'].apply(lambda x: x.representative_point().coords[:])
mapa_df1['coords'] = [coords[0] for coords in mapa_df1['coords']]

for idx, row in mapa_df1.iterrows():
    plt.annotate(s=row['l'], xy=row['coords'])

还有我的 map :

如何避免文字重叠？!

提前致谢!

Answer 1

实际上，由 plt.annotate 创建的对象call 是一个 matplotlib“注释” - 它有很多方法 - 和一个边界框，可以通过调用 .get_window_extent() 来检索它在返回的对象上。

如果您没有数以万计的点——无论如何这都不适合这种绘图，您可以将这些坐标存储在一个列表中——并在添加另一个对象时线性检查碰撞。 (对于几千个对象，这变得不可行，必须使用比线性策略更好的策略)。

现在还有一个问题:如果发生碰撞怎么办？更简单的解决方案就是不显示有问题的标签 - 但您可以尝试稍微重新定位新注释，使其不重叠。这样做可能很复杂 - 但如果我们选择一个简单的天真策略，比如说，只在 y 轴上移动元素直到它不再重叠，你可以获得一个相当稀疏的 map 的好结果，即使有一些错误。

“更聪明”的策略可以收集所有附近的标签，然后尝试以紧密的方式重新定位在一起 - 这需要几个小时甚至几天的工作。

因此，由于您没有我们可以在本地重现的数据示例，我将编写“在 y 轴上向下移动后面的注释直到它适合”策略。至少您会得到一个起点。

from matplotlib.transforms import Bbox

...

text_rectangles = []

y_step = 0.05

# This will have far better results if the labels are sorted descending in the y axis -
# 
mapa_df1["sort_key"] = [coord[1]  for coord in mapa_df1["coords"]]
mapa_df1.sort_values("sort_key", ascending=False, inplace=True)
del mapa_df1["sort_key"]

for idx, row in mapa_df1.iterrows():
    text = plt.annotate(s=row['l'], xy=row['coords'])

    rect = text.get_window_extent()

    for other_rect in text_rectangles():
        while bbox.intersection(rect, other_rect):  # overlapping
            x, y = text.get_position()
            text.set_position(x, y - y_step)
            rect = text.get_window_extent()
    text_rectangles.append(rect)

之后，您可以获取交互式创建的 Annotation 实例之一，并探索其方法和属性 - 然后甚至可以与 Pointer 进行交互，具体取决于渲染后端，例如，标签可以是以一定程度的透明度绘制，然后当鼠标指针悬停时变得完全不透明(例如，请参见 Possible to make labels appear when hovering over a point in matplotlib?)。