如何将GeoDataFrame与Basemap正确叠加并显示经纬度网格？

问题原因 #

你的GeoDataFrame已经是**ESRI:54009（莫尔韦德投影）**的投影坐标，但Basemap创建的绘图轴有自己的投影转换逻辑。直接用gdf.plot(ax=ax)时，GeoPandas会把投影坐标当作普通笛卡尔坐标绘制，和Basemap的坐标空间不匹配，导致显示异常。

解决方案 #

方法一：转地理坐标后通过Basemap转换绘制 #

先把GeoDataFrame转成WGS84（EPSG:4326）地理坐标，再用Basemap的投影函数转换坐标后绘制，确保坐标空间统一：

import geopandas as gpd
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import matplotlib.pyplot as plt

# 读取并转换坐标
gdf = gpd.read_file('myfile.shp')
gdf_wgs84 = gdf.to_crs(epsg=4326)

# 创建莫尔韦德投影的Basemap
map = Basemap(projection='moll', lon_0=0, lat_0=0, resolution='c')

# 创建画布并绘制底图元素
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6))
map.drawcoastlines()
map.drawcountries()
map.drawparallels(range(-90, 91, 30), labels=[1,0,0,0], fontsize=10)
map.drawmeridians(range(-180, 181, 60), labels=[0,0,0,1], fontsize=10)

# 遍历要素转换坐标并绘制
for geom in gdf_wgs84.geometry:
    if geom.type == 'Point':
        x, y = map(geom.x, geom.y)
        ax.plot(x, y, 'ro', markersize=5)
    elif geom.type in ['Polygon', 'MultiPolygon']:
        # 处理多边形/多多边形
        polygons = geom.geoms if geom.type == 'MultiPolygon' else [geom]
        for poly in polygons:
            lons, lats = zip(*list(poly.exterior.coords))
            x, y = map(lons, lats)
            ax.fill(x, y, color='red', alpha=0.5)

plt.show()

方法二：匹配Basemap的投影参数直接绘制 #

获取Basemap的Proj4投影字符串，将GeoDataFrame的CRS与之匹配后直接绘制，确保坐标空间一致：

import geopandas as gpd
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import matplotlib.pyplot as plt

# 读取数据
gdf = gpd.read_file('myfile.shp')

# 创建Basemap实例并获取投影参数
map = Basemap(projection='moll', lon_0=0, lat_0=0, resolution='c')
proj4_str = map.proj4string

# 统一CRS
gdf = gdf.to_crs(proj4_str)

# 创建画布并关联Basemap轴
fig = plt.figure(figsize=(10, 6))
ax = fig.add_subplot(111)

# 绘制底图
map.drawcoastlines(ax=ax)
map.drawcountries(ax=ax)
map.drawparallels(range(-90, 91, 30), labels=[1,0,0,0], fontsize=10, ax=ax)
map.drawmeridians(range(-180, 181, 60), labels=[0,0,0,1], fontsize=10, ax=ax)

# 绘制GeoDataFrame
gdf.plot(ax=ax, color='red', markersize=5)

plt.show()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者emax