前言

創(chuàng)建地圖布局是 GIS 作業(yè)結(jié)束時(shí)的一項(xiàng)常見任務(wù)。 它用于呈現(xiàn)最終結(jié)果的輸出，作為與用戶交流的一種方式，以便從地圖中獲取信息、知識(shí)或見解。 在包括 QGIS 在內(nèi)的任何 GIS 軟件中制作地圖布局都非常容易。 但另一方面，當(dāng)我們必須生成如此大量的地圖時(shí)，這可能是一項(xiàng)乏味的工作。 此外，在制作布局圖時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)重復(fù)添加一些常見的制圖項(xiàng)目，例如比例尺、圖例、地圖標(biāo)題等。 那么，如果我們可以自動(dòng)生成呢？ 當(dāng)然，加快地圖布局速度會(huì)帶來很多好處。

在本 PyQGIS 教程中，我將討論如何在 QGIS 中使用 Python 腳本自動(dòng)制作地圖布局。 在本教程中，您將學(xué)習(xí)如何將地圖添加到布局中，然后添加一些項(xiàng)目，如地圖標(biāo)題、圖例、指北針、比例尺和圖片。

1、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

進(jìn)行布局之前的第一步是在 QGIS 地圖畫布中準(zhǔn)備地圖。 對(duì)于本教程，我準(zhǔn)備了一張溫哥華市的街道地圖，如圖 1 所示。您可以準(zhǔn)備自己的地圖，但如果您想像我的一樣，可以從 Vancouver Open Data 和 Cartodb Dark basemap 下載街道數(shù)據(jù) 使用 Tile+ 插件將其添加到地圖畫布中。

圖 1. 在 QGIS 中準(zhǔn)備地圖

2、自動(dòng)化地圖布局組合

現(xiàn)在讓我們使用 Python 自動(dòng)構(gòu)建地圖布局。 首先定義一個(gè)當(dāng)前項(xiàng)目實(shí)例，并使用以下代碼啟動(dòng)一個(gè)默認(rèn)設(shè)置為 A4 紙張大小的打印布局。

project=QgsProject.instance()
layout=QgsPrintLayout(project)
layout.initializeDefaults()

上面的代碼將動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)布局頁面。 如果要將其添加到項(xiàng)目中，請(qǐng)使用此代碼。

layout.setName("Street Map Layout")
project.layoutManager().addLayout(layout)

該布局將添加到項(xiàng)目的布局中，如圖 2 所示。

圖 2. 項(xiàng)目布局

（1）將地圖框添加到布局

我們創(chuàng)建了一個(gè)空布局。 現(xiàn)在讓我們添加地圖項(xiàng)。 首先，我們將使用此代碼將地圖框添加到布局中。

map=QgsLayoutItemMap(layout)
map.setRect(10,10,10,10)
map.zoomToExtent(iface.mapCanvas().extent())
map.attemptMove(QgsLayoutPoint(5,20,QgsUnitTypes.LayoutMillimeters))
map.attemptResize(QgsLayoutSize(285,180, QgsUnitTypes.LayoutMillimeters))

在第一行中，我們使用 QgsLayoutItemMap 類定義了一個(gè)地圖布局項(xiàng)。 然后在第二行中設(shè)置了一個(gè)矩形框架，它有四個(gè)整數(shù)參數(shù)。 它是什么數(shù)字并不重要，它只是用來確定形狀的。 接下來是使用 zoomToExtent 方法將地圖畫布縮放到一定程度的方法。 在第四行中，我們使用 attemptMove 方法將地圖移動(dòng)到位置 (x,y)。 地圖布局坐標(biāo)使用屏幕坐標(biāo)，原點(diǎn)在頁面左上角，最大坐標(biāo)在頁面右下角。 最后，我們使用 attemptResize 調(diào)整地圖框的大小，其大小以 QgsUnitTypes 中定義的毫米為單位。

執(zhí)行代碼，我們將得到如圖 3 所示的地圖布局。

圖 3. 帶有地圖框的布局

（2）添加地圖標(biāo)題

現(xiàn)在讓我們?yōu)榈貓D添加一個(gè)標(biāo)題，讓人們知道它是關(guān)于什么的。 要添加標(biāo)題，我們使用 QgsLayoutItemLabel 類。 接下來，我們使用 setText 方法設(shè)置文本，在第三行中，我們使用 setFont 確定字體類型、大小和粗細(xì)。 在圖 4 中可以看到標(biāo)題已添加到地圖布局中。

title=QgsLayoutItemLabel(layout)
title.setText("Vancouver City Street Map")
title.setFont(QFont("Arial",28,QFont.Bold))
title.adjustSizeToText()
layout.addLayoutItem(title)
title.attemptMove(QgsLayoutPoint(80,5,QgsUnitTypes.LayoutMillimeters))

（3）添加圖例

正如您在地圖中看到的，街道網(wǎng)絡(luò)使用不同的顏色來區(qū)分每條街道的用途。 在地圖布局中，可以在圖例項(xiàng)中找到數(shù)據(jù)的信息。 下面的代碼用于添加街道圖例。 數(shù)據(jù)層是使用 mapLayerByName 方法通過名稱從當(dāng)前項(xiàng)目的實(shí)例中選擇的。 在第二行和第三行中，所選圖層被添加到 QGIS 圖層樹中。

在圖 5 中可以看到街道圖例已添加到地圖布局中。

layer = QgsProject.instance().mapLayersByName('Street Types')
root = QgsLayerTree()
root.addLayer(layer[0])
legend = QgsLayoutItemLegend(layout)
legend.model().setRootGroup(root)
legend.setLinkedMap(map)
layout.addLayoutItem(legend)
legend.attemptMove(QgsLayoutPoint(8,140,QgsUnitTypes.LayoutMillimeters))

圖 5. 帶有圖例的布局

（4）添加比例尺

為了給用戶一個(gè)實(shí)際大小的透視圖，應(yīng)該在布局中添加一個(gè)比例尺。 要添加比例，使用 QgsLayoutItemScaleBar 類。 要確定比例尺的類型，請(qǐng)應(yīng)用 setStyle 方法。 有一些比例尺類型，例如：數(shù)字、單框、雙框、中間線刻度線、向下刻度線和向上刻度線。 第 3-4 行用于自定義刻度的字體。 比例尺的默認(rèn)顏色是黑色，這與底圖非常相似。 我在第 5 行中使用 setFillColor 方法將其更改為藍(lán)色。

scale=QgsLayoutItemScaleBar(layout)
scale.setStyle('Single Box')
scale.setFont(QFont("Arial",15))
scale.setFontColor(QColor("White"))
scale.setFillColor(QColor("Blue"))
scale.applyDefaultSize(QgsUnitTypes.DistanceMeters)
scale.setMapUnitsPerScaleBarUnit(1000.0)
scale.setNumberOfSegments(2)
scale.setUnitsPerSegment(1*1000.0)
scale.setUnitLabel("Km")
scale.setLinkedMap(map)
layout.addLayoutItem(scale)
scale.attemptMove(QgsLayoutPoint(5,70,QgsUnitTypes.LayoutMillimeters))

第 6 行中的 QgsDefaultSize 用于定義比例尺的單位。 當(dāng)我們想要定義一個(gè)不同于地圖畫布單元的單元時(shí)使用此方法。 例如，地圖畫布以度為單位，但我們希望以米為單位進(jìn)行縮放，因此我們使用 QgsUnitTypes.DistanceMeters。 要格式化比例尺，如比例尺單位、段數(shù)、每段單位（包括單位標(biāo)簽），請(qǐng)參見第 7-10 行。

（5）添加指南針

將添加到地圖布局中的下一個(gè)項(xiàng)目是地圖方向的指北針。 要添加指北針，可以使用 QgsLayoutItemPicture。 下面代碼中的第二行是設(shè)置圖片格式，為此我使用了SVG格式。 可以使用setPicturePath 方法來指定圖片的路徑。 在第五行中，圖片的大小被調(diào)整為 500x500 像素。

north=QgsLayoutItemPicture(layout)
north.setMode(QgsLayoutItemPicture.FormatSVG)
north.setPicturePath("/usr/share/qgis/svg/arrows/NorthArrow_04.svg")
north.attemptMove(QgsLayoutPoint(8, 25, QgsUnitTypes.LayoutMillimeters))
north.attemptResize(QgsLayoutSize(*[500,500], QgsUnitTypes.LayoutPixels))
layout.addLayoutItem(north)

（6）將布局導(dǎo)出為 PDF 或圖像

在結(jié)束本教程之前，讓我們將布局導(dǎo)出為 PDF 或圖像。 要導(dǎo)出為 PDF 或圖像，使用 QgsLayoutExporter 類。 必須首先指定相應(yīng)導(dǎo)出文件的路徑和名稱。 根據(jù)輸出格式，我們使用 exportToPdf 或 exportToImage 方法，如下面的代碼所示。

output_path="/QGIS/layout-export-pyqgis"
exporter=QgsLayoutExporter(layout)#EXPORT TO PDF
pdf_path=output_path+'/pdf_map.pdf'
exporter.exportToPdf(pdf_path,QgsLayoutExporter.PdfExportSettings())#EXPORT TO IMAGE
img_path=p+'/img_map.png'
exporter.exportToImage(img_path,QgsLayoutExporter.ImageExportSettings())

這就是本教程關(guān)于如何使用 Python 在 QGIS 中自動(dòng)化地圖布局的全部內(nèi)容。 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何添加最常見的地圖項(xiàng)目，如地圖框、標(biāo)題、比例尺、圖例、指北針