如何为GeoPandas绘制的多shapefile图层添加对应图例

问题场景 #

使用geopandas结合shapefile开展地理绘图时，已为每个shapefile图层单独指定绘制颜色，需要添加对应图例区分不同图层。

现有代码 #

data = gpd.GeoDataFrame(data, geometry=gpd.points_from_xy(data.INTPTLON, data.INTPTLAT))

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 10))
DC_BLK.plot(ax=ax,edgecolor = "black" ,facecolor = "None")
DC_BG.plot(ax=ax, edgecolor = "lightblue",facecolor = "None")
DC_CT.plot(ax=ax,edgecolor = "purple",facecolor = "None")
data.plot(ax=ax , marker = '.')
ax.set_title('Washington DC - 7x pop')
plt.show()

代码要素说明 #

• data.plot：绘制经纬度坐标对应的3个点位
• DC_BLK：华盛顿哥伦比亚特区（DC）街区数据shapefile图层
• DC_BG：华盛顿哥伦比亚特区（DC）街区组数据shapefile图层
• DC_CT：华盛顿哥伦比亚特区（DC）人口普查区数据shapefile图层

实现方法 #

geopandas仅在通过column参数绑定字段做分类/分级配色时会自动生成图例，手动给图层指定固定颜色时，需要手动构造和图层样式匹配的图例句柄。由于当前所有面图层都设置为无填充、仅显示边界，用线元素构造图例和展示效果最匹配，修改后可运行代码如下：

from matplotlib.lines import Line2D
import geopandas as gpd
import matplotlib.pyplot as plt

# 构造点矢量图层
data = gpd.GeoDataFrame(data, geometry=gpd.points_from_xy(data.INTPTLON, data.INTPTLAT))

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 10))
# 逐个绘制图层
DC_BLK.plot(ax=ax, edgecolor="black", facecolor="None")
DC_BG.plot(ax=ax, edgecolor="lightblue", facecolor="None")
DC_CT.plot(ax=ax, edgecolor="purple", facecolor="None")
# 点图层如果需要自定义颜色可以加color参数，和图例配置保持一致即可
data.plot(ax=ax, marker='.', color="#1f77b4")

# 构造和图层样式一一对应的图例句柄
legend_handles = [
    Line2D([0], [0], color="black", lw=1, label="DC街区"),
    Line2D([0], [0], color="lightblue", lw=1, label="DC街区组"),
    Line2D([0], [0], color="purple", lw=1, label="DC人口普查区"),
    Line2D([0], [0], marker=".", color="#1f77b4", lw=0, markersize=10, label="观测点位")
]

# 添加图例，可根据绘图需求调整位置、标题等参数
ax.legend(handles=legend_handles, loc="upper right", title="图层分类")
ax.set_title('Washington DC - 7x pop')

plt.show()

调整提示：如果后续修改了某个图层的颜色、线宽、点大小等样式，同步修改legend_handles里对应元素的参数即可保证图例和图层显示完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者voyme