作者：俊欣

來(lái)源：關(guān)于數(shù)據(jù)分析與可視化

也就在前天，南太平洋島國(guó)湯加發(fā)生火山噴發(fā)，有專門(mén)的專家學(xué)者分析，這可能是30年來(lái)全球規(guī)模最大的一次海底火山噴發(fā)，它引發(fā)的海嘯以及火山灰將對(duì)周邊的大氣、洋流、淡水、農(nóng)業(yè)以及民眾健康等都造成不同程度的影響。

今天小編就用Python當(dāng)中的folium模塊以及其他的可視化庫(kù)來(lái)對(duì)全球的火山情況做一個(gè)分析。

準(zhǔn)備工作

和以往一樣，我們先導(dǎo)入需要數(shù)據(jù)分析過(guò)程當(dāng)中需要用到的模塊并且讀取數(shù)據(jù)集，本次的數(shù)據(jù)集來(lái)自由kaggle網(wǎng)站，主要由美國(guó)著名的史密森學(xué)會(huì)整理所得

import pandas as pd import folium.plugins as plugins import folium

df_volcano = pd.read_csv("volcano.csv")
df_volcano.head()

output

數(shù)據(jù)集包含了這些個(gè)數(shù)據(jù)

df_volcano.columns 

output

Index(['volcano_number', 'volcano_name', 'primary_volcano_type', 'last_eruption_year', 'country', 'region', 'subregion', 'latitude', 'longitude', 'elevation', 'tectonic_settings', 'evidence_category', 'major_rock_1', 'major_rock_2', 'major_rock_3', 'major_rock_4', 'major_rock_5', 'minor_rock_1', 'minor_rock_2', 'minor_rock_3', 'minor_rock_4', 'minor_rock_5', 'population_within_5_km', 'population_within_10_km', 'population_within_30_km', 'population_within_100_km'],
      dtype='object')

全球火山帶的分布可視化

我們通過(guò)調(diào)用folium模塊來(lái)繪制一下全球各個(gè)火山的分布，代碼如下

volcano_map = folium.Map() # 將每一行火山的數(shù)據(jù)添加進(jìn)來(lái) for i in range(0, df_volcano.shape[0]):
    volcano = df_volcano.iloc[i]
    folium.Marker([volcano['latitude'], volcano['longitude']], popup=volcano['volcano_name']).add_to(volcano_map)

volcano_map

output

上述代碼的邏輯大致來(lái)看就是先實(shí)例化一個(gè)Map()對(duì)象，然后遍歷每一行的數(shù)據(jù)，主要針對(duì)的是數(shù)據(jù)集當(dāng)中的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，并且在地圖上打上標(biāo)簽，我們點(diǎn)擊每一個(gè)標(biāo)簽都會(huì)自動(dòng)彈出對(duì)應(yīng)的火山的名稱

當(dāng)然出來(lái)的可視化結(jié)果不怎么美觀，我們先通過(guò)簡(jiǎn)單的直方圖來(lái)看一下全球火山的分布情況，代碼如下

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, figsize=(16, 4))

volcano_country = pd.DataFrame(df_volcano.groupby(['country']).size()).sort_values(0, ascending=True)
volcano_country.columns = ['Count']
volcano_country.tail(10).plot(kind='barh', legend=False, ax=ax1)
ax1.set_title('Number of Volcanoes per Country')
ax1.set_ylabel('Country')
ax1.set_xlabel('Count')

volcano_region = pd.DataFrame(df_volcano.groupby(['region']).size()).sort_values(0, ascending=True)
volcano_region.columns = ['Count']
volcano_region.tail(10).plot(kind='barh', legend=False, ax=ax2)
ax2.set_title('Number of Volcanoes per Region')
ax2.set_ylabel('Region')
ax2.set_xlabel('Count')

plt.tight_layout()
plt.show()

output

可以看到火山主要集中在美國(guó)、印度尼西亞以及日本較多，而單從地域來(lái)看，南美以及日本、中國(guó)臺(tái)灣和印度尼西亞等地存在著較多的火山

全球火山帶的分布可視化優(yōu)化

接下來(lái)我們來(lái)優(yōu)化一下之前繪制的全球火山分布的地圖，調(diào)用folium模塊當(dāng)中CircleMarker方法，并且設(shè)定好標(biāo)記的顏色與大小

volcano_map = folium.Map(zoom_start=10)
groups = folium.FeatureGroup('') # 將每一行火山的數(shù)據(jù)添加進(jìn)來(lái) for i in range(0, df_volcano.shape[0]):
    volcano = df_volcano.iloc[i]
    groups.add_child(folium.CircleMarker([volcano['latitude'], volcano['longitude']],
                                         popup=volcano['volcano_name'], radius=3, color='blue',
                                         fill=True, fill_color='blue',fill_opacity=0.8))
    
volcano_map.add_child(groups)
volcano_map.add_child(folium.LatLngPopup())

output

地圖可視化實(shí)戰(zhàn)

然后我們來(lái)看一下這次火山的爆發(fā)地點(diǎn)，湯加共和國(guó)位于西南太平洋，屬于大洋洲，具體位置是在西經(jīng)175°和南緯20°左右，

import folium.plugins as plugins import folium m = folium.Map([-21.178986, -175.198242], zoom_start=10, control_scale=True, width='80%') m 

output

第一個(gè)參數(shù)非常明顯代表的是經(jīng)緯度，而zoom_start參數(shù)代表的是縮放的程度，要是我們需要進(jìn)一步放大繪制的圖表，可以通過(guò)調(diào)整這個(gè)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而width參數(shù)代表的則是最后圖表繪制出來(lái)的寬度。

在地圖上打上標(biāo)記

我們也可以在繪制出來(lái)的地圖上面打上標(biāo)記，例如畫(huà)個(gè)圓圈，代碼如下

m = folium.Map([-21.178986, -175.198242], zoom_start=12, control_scale=True, width='80%') folium.Circle(location = [-21.177986, -175.199242], radius = 1500, color = "purple").add_to(m) m 

output

或者給圈出來(lái)的區(qū)域標(biāo)上顏色，代碼如下

m = folium.Map([-21.178986, -175.198242],
               zoom_start=12,
               control_scale=True, width='80%')
folium.Circle(location = [-21.177986, -175.199242], radius = 1500,
              color = "purple", fill = True, fill_color = "red").add_to(m)
m

output

深遠(yuǎn)影響

本次湯加火山爆發(fā)的VEI強(qiáng)度為5-6級(jí)，屬于本世紀(jì)以來(lái)最強(qiáng)等級(jí)，后面連帶引發(fā)的海嘯影響了太平洋沿岸地區(qū)。太平洋沿岸的智利、日本等國(guó)的潮位站監(jiān)測(cè)到30厘米至150厘米的海嘯波，我國(guó)潮位站最大海嘯波幅在20厘米以下，短期內(nèi)太平洋沿岸國(guó)際航運(yùn)或受到影響，需要重點(diǎn)關(guān)注美豆到港情況。

而從長(zhǎng)期來(lái)看，熱帶火山爆發(fā)或提高全球極端天氣發(fā)生概率，從而影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，對(duì)整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)造成深遠(yuǎn)的影響，而如果火山灰大面積擴(kuò)散，或進(jìn)一步影響全球航空業(yè)，降低運(yùn)輸效率，拖累全球供應(yīng)鏈。