如何为Geopandas结合Rasterio绘制的韩国地形添加色阶条？

要实现低海拔蓝色、高海拔渐变的地形色阶条，核心是结合**matplotlib的colorbar()**函数，配合地形绘图时的色彩映射（colormap）完成。以下是具体修改方案和代码示例：

关键修改步骤 #

1. 保留绘图对象：调用rasterio.plot.show()时，接收返回的图像对象（im），供色阶条绑定使用。
2. 选择/自定义配色：用matplotlib自带的地形色卡（如terrain）或自定义渐变，实现低蓝高棕的效果。
3. 添加并配置色阶条：通过plt.colorbar()关联图像对象，设置标签、方向、刻度等样式。

修改后的完整代码 #

import rasterio
import cartopy.crs as ccrs
import geopandas as gpd
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.colors import LinearSegmentedColormap

# 读取DEM数据（替换为你的文件路径）
with rasterio.open('korea_dem.tif') as src:
    dem_data = src.read(1)
    # 处理NoData值，避免色阶异常
    dem_data = dem_data.astype(float)
    dem_data[dem_data == src.nodata] = float('nan')
    bounds = src.bounds

# 初始化Cartopy绘图轴
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 8), subplot_kw={'projection': ccrs.PlateCarree()})

# 方案1：使用matplotlib自带地形色卡（低蓝高棕，无需自定义）
# im = rasterio.plot.show(dem_data, ax=ax, transform=ccrs.PlateCarree(), extent=bounds, cmap='terrain', vmin=dem_data.min(), vmax=dem_data.max())

# 方案2：自定义渐变配色（更灵活）
colors = ['#0055ff', '#00aa88', '#ffffcc', '#dd8844', '#884422']
custom_cmap = LinearSegmentedColormap.from_list('korea_terrain', colors, N=100)
im = rasterio.plot.show(
    dem_data,
    ax=ax,
    transform=ccrs.PlateCarree(),
    extent=bounds,
    cmap=custom_cmap,
    vmin=dem_data.min(),
    vmax=dem_data.max()
)

# 叠加韩国边界（替换为你的边界文件路径）
korea_bound = gpd.read_file('korea_boundary.shp')
korea_bound.plot(ax=ax, edgecolor='black', facecolor='none', linewidth=1)

# 添加色阶条
cbar = plt.colorbar(
    im,
    ax=ax,
    orientation='horizontal',  # 可选'vertical'改为垂直放置
    pad=0.05,
    shrink=0.8
)
cbar.set_label('Elevation (m)', fontsize=12)
cbar.ax.tick_params(labelsize=10)

# 调整绘图样式
ax.set_title('Korea Terrain Elevation', fontsize=14)
ax.gridlines(draw_labels=True, linestyle='--', alpha=0.5)

plt.tight_layout()
plt.show()

注意事项 #

• 无效值处理：必须将DEM中的NoData值转为float('nan')，否则色阶条会出现异常刻度或色块。
• 投影一致性：确保rasterio.plot.show()的transform参数与Cartopy轴的投影匹配，避免图像错位。
• 色阶范围：通过vmin和vmax手动设置海拔范围，可以让配色更贴合韩国地形的实际起伏。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者FANA