使用Cartopy切换CCRS为Orthographic后非洲大陆图形消失的解决咨询

这个问题的核心是对Cartopy中数据源投影和绘图目标投影的混淆，再加上Orthographic投影的默认视角不在非洲区域，导致图形没显示出来。我来一步步帮你修正：

问题根源 #

1. 你读取的naturalearth_lowres数据是基于WGS84经纬度坐标的，对应的Cartopy投影是ccrs.PlateCarree()，但你错误地把latlon_proj（数据源投影）设为了ccrs.Orthographic()，这相当于告诉Cartopy“这些几何图形本来就是Orthographic投影的坐标”，但实际数据是经纬度，投影转换完全错误，自然看不到图形。
2. Orthographic投影的默认视角是北极点附近（默认中心是(0°, 90°N)），即使投影设置正确，默认视野也看不到非洲。

修正后的代码 #

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

# 读取世界地理数据并筛选非洲
world = gpd.read_file(gpd.datasets.get_path('naturalearth_lowres'))
africa = world[(world['continent'] == 'Africa')]

# 数据源投影：原始数据是经纬度，所以用PlateCarree
data_proj = ccrs.PlateCarree()
# 绘图目标投影：Orthographic，指定非洲的大致中心（纬度0，经度20°E）
target_proj = ccrs.Orthographic(central_longitude=20, central_latitude=0)

# 创建绘图轴
ax = plt.axes(projection=target_proj)
ax.stock_img()

# 添加非洲国家图形，注意数据源投影用data_proj
for ea in africa['geometry']:
    feat = cartopy.feature.ShapelyFeature(
        [ea], data_proj, facecolor="lime", edgecolor='black', lw=0.2
    )
    ax.add_feature(feat)

# 设置显示全球范围（或者可以用ax.set_extent()指定非洲区域）
ax.set_global()

plt.show()

关键修改说明 #

• 数据源投影保持PlateCarree()：这是告诉Cartopy，你传入的几何图形坐标是经纬度格式，它会自动帮你转换到目标投影（Orthographic）。
• Orthographic指定中心坐标：通过central_longitude和central_latitude把投影中心设到非洲大陆的大致中间位置（20°E，0°N），确保非洲在视野内。
• ax.set_global()：让绘图轴显示整个地球范围，这样即使中心不在非洲，也能通过旋转看到（当然指定中心后直接就能看到非洲了）。

如果你想更聚焦非洲区域，可以把ax.set_global()换成：

# 设置非洲的大致经纬度范围，适配Orthographic投影
ax.set_extent([-25, 55, -35, 38], crs=data_proj)

这样就能精准显示非洲区域的图形了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Stücke