能否使用Python库Bokeh将NetworkX网络图叠加至地理地图之上？

完全可以实现将NetworkX的节点交互图叠加到Bokeh地理地图上，核心思路是让网络图的节点坐标与地理地图的坐标系统对齐，再将两个图层添加到同一个Bokeh Figure中。以下是具体实现步骤和示例：

关键步骤 #

• 统一坐标系统：地理地图通常使用经纬度（WGS84），而Bokeh的GraphRenderer需要对应的投影坐标（比如墨卡托投影），需先把NetworkX节点的经纬度转换为墨卡托坐标。
• 共享同一个Figure：不管是用Bokeh内置的GMap（谷歌地图）还是GeoJSONDataSource加载自定义地理数据，都要把网络图的渲染器添加到同一个Figure对象中。

示例代码 #

1. 依赖导入 #

import networkx as nx
from bokeh.plotting import figure, show, output_file
from bokeh.models import GraphRenderer, StaticLayoutProvider, GMapOptions, GMapPlot, ColumnDataSource, CARTODBPOSITRON
from bokeh.transform import linear_cmap
from bokeh.palettes import Viridis256
from pyproj import Transformer

# 初始化经纬度转墨卡托的转换器
transformer = Transformer.from_crs("EPSG:4326", "EPSG:3857", always_xy=True)

2. 准备NetworkX图与地理坐标 #

# 创建简单的NetworkX图
G = nx.Graph()
G.add_nodes_from([1, 2, 3, 4])
G.add_edges_from([(1,2), (2,3), (3,4), (4,1)])

# 给每个节点绑定经纬度（示例坐标：国内几个城市）
node_coords = {
    1: (116.4074, 39.9042),   # 北京
    2: (121.4737, 31.2304),   # 上海
    3: (113.2644, 23.1291),   # 广州
    4: (104.0668, 30.5728)    # 成都
}

# 转换经纬度到墨卡托坐标
layout = {node: transformer.transform(lon, lat) for node, (lon, lat) in node_coords.items()}

3. 创建地理地图（以免费瓦片地图为例） #

# 创建基础Figure，适配墨卡托坐标范围
plot = figure(x_range=(-13000000, 7000000), y_range=(-5000000, 6000000),
              x_axis_type="mercator", y_axis_type="mercator")
# 添加免费地图瓦片
plot.add_tile(CARTODBPOSITRON)

4. 添加NetworkX网络图图层 #

# 初始化GraphRenderer
graph_renderer = GraphRenderer()
graph_renderer.node_renderer.data_source.data = dict(index=list(G.nodes()))
graph_renderer.edge_renderer.data_source.data = dict(
    start=[edge[0] for edge in G.edges()],
    end=[edge[1] for edge in G.edges()]
)

# 设置节点布局
graph_renderer.layout_provider = StaticLayoutProvider(graph_layout=layout)

# 自定义节点样式（可选）
graph_renderer.node_renderer.glyph.size = 15
graph_renderer.node_renderer.glyph.fill_color = linear_cmap('index', Viridis256, 0, len(G.nodes()))
graph_renderer.edge_renderer.glyph.line_width = 2
graph_renderer.edge_renderer.glyph.line_color = "#666666"

# 将网络图渲染器添加到地图Figure
plot.renderers.append(graph_renderer)

5. 展示结果 #

output_file("network_on_map.html")
show(plot)

注意事项 #

• 如果使用谷歌地图（GMapPlot），需替换为自己的API密钥，坐标转换逻辑保持一致。
• 若使用自定义GeoJSON地图，只需将瓦片地图替换为GeoJSONDataSource加载的地理数据，添加GraphRenderer的逻辑完全相同。
• 坐标转换的CRS参数需匹配，常用经纬度CRS为EPSG:4326，墨卡托投影CRS为EPSG:3857。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Daniel Huang