OD流向地图的绘制——利用ArcGIS与Gephi方法

2024-04-08 13:08:58

1 数据准备

一共有347个城市构成的矩阵，行代表从行标签流出到列标签，列代表从列标签流入到行标签，注意，这不是对称矩阵

对于34个省级行政单元也是如此

收集整理城市、省的节点数据，节点必须要有ID 经纬度标签（也就是名称），可以选择性添加节点的属性列作为权重指标并另存为Nodes.csv：（存成csv就好）

同时需要将矩阵转换为边表的形式

MATLAB代码如下：

clear all
[data,text]  = xlsread("H:\02Course\00DATA\表格\原始\原始数据\City-level data.xlsx");
[data1,text1]  = xlsread("H:\02Course\00DATA\表格\citylinlat_347个城市.xlsx");%347个
count=length(data);
name=string(text(2:count));
name=name';
out=[];
s=[];
t=[];
num=1;
for i = 1:count
    for j=1:count
        s(num,1)=data1(i,1);%SourceID
        s(num,2)=data1(i,8);%Source lng
        s(num,3)=data1(i,9);%Source lat
        t(num,1)=data1(j,1);%TargetID
        t(num,2)=data1(j,8);%Target lng
        t(num,3)=data1(j,9);%Target lat
        out(num)=data(i,j);%From Source To Target Weight
        num=num+1;
    end
end
xlswrite('cityout.xlsx',s,1,'A2');
xlswrite('cityout.xlsx',t,1,'D2');
xlswrite('cityout.xlsx',out',1,'G2');

一共有120409条记录，没想到数据量比较大　　

转为只用id表示边的起始和终点的形式，首列首行自己填入即可，另存为Edges.csv：（csv格式即可）

省也是：

可以对流（边）的数值为0的记录进行剔除，这样一方面减少数据冗余，避免在软件中数据量过大软件卡死，另外是考虑到节点之间没有联系的话可以不存在这一流

直接在excel中筛选即可

筛选后城市边的记录数为6704，比之前的12万左右减少了很多

筛选后省的边的记录数为737，比1156也少了几百条记录

2 在Gephi中可视化表达

安装Gephi请参照：https://www.cnblogs.com/icydengyw/p/13962285.html

安装GeoLayout和Map Of Countries 插件

1 导入电子表格，先导入城市节点citynodes.csv，选择节点表格

需要注意节点表格的列标签需要为：

2 再导入城市边表格 cityedges.csv

注意边表格最好处理为以下形式，即删除其他的表述目标和源点的经纬度数据啥的：

注意图的类型选择混合型即可，这里有些玄学，需要多尝试emmm

调整格式，根据节点的几个属性分别设置节点的颜色，节点的大小尺寸，这个不能在ArcGIS中同时实现好像

然后边的颜色也可以根据权重设置，也可以直接使用流出的节点的颜色

在预览中：

导出为pdf或者svg矢量格式：

可以明显看见是缺乏中国南海和*的，因此还需要PS或者AI把地图地图加入进去

3 在ArcGIS中可视化表达

使用ArcGIS中的 XYToLine工具

此工具介绍：https://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/10.3/tools/data-management-toolbox/xy-to-line.htm

GEODESIC：测地线，椭球体表面上两点之间的最短连线

GREAT_CIRCLE: 大圆航线，通过两航路点间的大圆圈线(该两航路点与地心在同一平面)

RHUMB_LINE(loxodrome line): 等角航线：是地球表面上与经线相交成相同角度的曲线。在地球表面上除经线和纬线以外的等角航线，都是以极点为渐近点的螺旋曲线，在航海图（采用墨卡托投影）上又表现为直线

NORMAL_SECTION:法截弧，A点的法线与B点确定的法截面与椭球相交的弧线

之后可以根据流线的权重选择线的粗细尺寸（绿色）和渐变的颜色（粉红色），由于线比较多，因此表现城市流线的表示效果都不是很好：

看一下省的流线效果，要稍微好一些：

4 附加

如果对于不同省份之间的流的情况想要可视化表达，可以考虑直接使用Circos的线上制图工具进行：

数据准备格式：http://mkweb.bcgsc.ca/tableviewer/samples/

可以自定义顺序、颜色，注意节点数需要小于75个，不然就得下载Circos软件来制图

上传数据：http://mkweb.bcgsc.ca/tableviewer/

本文中以省份为例进行展示，其中每个省都有流进本省和流出本省的比例条，这里按照总体顺序排列：