如何绘制旅行地图

引言#

在我们分享旅行经历时，地点始终是读者关注的核心。 对于熟悉的城市，简单的地名或定位信息可能已经足够。 但当目的地是国外、冷门或路线复杂的区域时，单靠文字和照片往往难以让人准确理解去了哪里、怎么移动的、景点之间的关系如何。 例如新宿和东京是什么关系，为什么在日本可以不换车直达周边某个城市。 这时，一张清晰的旅行地图就能起到关键作用——不仅能提供地理上下文，也能让整篇博文更具条可读性，方便他人计划自己的行程。

本文提供了两种地图的绘制方法：城市路网点位图和铁路路线图

方法一：城市路网点位图#

绘制城市路网基于下面的连接：

https://anvaka.github.io/city-roads

这个项目的作者基于 OpenStreetMap 的数据，实现了查询城市并可视化路网。

OpenStreetMap 的数据保存了多国语言版本，使用中文搜索也没关系，例如我们可以打开网站并搜索鞍山。

在这个界面可以自由缩放选择自己喜欢的路网密度。

随后我们可以基于简单的黑白路网图添加自己喜欢的表示和标签，方法有很多种，最简单的是使用 windows 自带的画图插入文字，如前面展示的城市点位图（东京）。

也可以选择其他拥有更丰富功能的工具，画出自己喜欢的版本

方法二：铁路图#

铁路图的绘制同样要依赖于 OpenStreetMap 的数据，类似 https://overpass-turbo.eu/ 的网站提供了优秀的查询视图。

在大模型时代，我们甚至不需要学会这种查询语言，大模型可以帮助我们完成查询语言的编写。

overpass 也支持爬虫访问他们的 api，我们也可以使用简单的爬虫程序得到我们想要的数据。

• 首先导入一些必须的库和目标地址

import requests
import gpxpy.gpx
import time
import os
import copy

OVERPASS_URL = "https://overpass-api.de/api/interpreter"

• 基于车站名查询从本站出发的线路

def fetch_line_names_near_station(station_name="新宿駅", radius=1000):
    print(f"开始查询车站周边线路名称: {station_name}")

    query = f"""
    [out:json];

    node["name"="{station_name}"]->.target_station;

    (
      relation(around.target_station:{radius})
        ["type"="route"]
        ["route"~"^(railway|subway|train)$"];
    );

    out tags;
    """

    try:
        response = requests.post(OVERPASS_URL, data={"data": query})
        response.raise_for_status()
        data = response.json()

        line_names = set()
        for element in data.get("elements", []):
            tags = element.get("tags", {})
            name = tags.get("name")
            if name:
                line_names.add(name)

        print(f"发现 {len(line_names)} 条线路。")
        return list(line_names)

    except Exception as e:
        print(f"获取线路名称时出错: {e}")
        return []

• 基于线路名查询完整信息，并于大小自动分割保存到不同文件中

def create_gpx_from_line_names(line_names, filenameindex, max_size_bytes=4_500_000, ):
    ROUTE_TYPES = ["railway", "train", "subway"]
    part_index = 1
    gpx = gpxpy.gpx.GPX()
    # current_size 变量不再需要，因为我们采用更精确的分割方法

    def save_gpx(gpx_obj, index):
        """辅助函数，用于保存GPX对象到文件。"""
        # 检查对象是否为空，避免保存空文件
        if not gpx_obj.tracks and not gpx_obj.waypoints:
            print(f"信息: 分卷 {index} 为空，跳过保存。")
            return
            
        filename = filenameindex + str(index) + ".gpx"
        try:
            xml_content = gpx_obj.to_xml()
            with open(filename, "w", encoding="utf-8") as f:
                f.write(xml_content)
            
            size_kb = len(xml_content.encode('utf-8')) / 1024
            print(f"\n成功: 已保存 {filename} (大小: {size_kb:.1f} KB)")
        except Exception as e:
            print(f"错误: 保存文件时出错: {e}")

    for line_name in line_names:
        print(f"--- 查询线路: {line_name} ---")
        data = None

        for route_type in ROUTE_TYPES:
            query_template = f"""
[out:json][timeout:180];
rel["name"="{line_name}"]["type"="route"]["route"="{route_type}"];
out body;
>>;
out geom;
"""
            try:
                response = requests.post(OVERPASS_URL, data={"data": query_template}, timeout=180)
                response.raise_for_status()
                data = response.json()
                if data.get("elements"):
                    break # 找到数据后即退出循环
            except requests.exceptions.RequestException as e:
                print(f"警告: 查询类型 '{route_type}' 失败: {e}")
                data = None
            
            time.sleep(1)

        if not data or not data.get("elements"):
            print(f"信息: 未找到线路 '{line_name}' 的数据，跳过。")
            time.sleep(1)
            continue

        # 将返回的元素分类，便于查找
        nodes = {el['id']: el for el in data['elements'] if el['type'] == 'node'}
        ways = {el['id']: el for el in data['elements'] if el['type'] == 'way'}
        relations = [el for el in data['elements'] if el['type'] == 'relation']

        if not relations:
            print(f"信息: 未在返回数据中找到 'relation'，无法处理 '{line_name}'。")
            continue

        # 只处理找到的第一个关系
        relation = relations[0]
        
        gpx_track = gpxpy.gpx.GPXTrack(name=line_name)
        new_waypoints = [] # 用于存放当前线路的站点

        # 遍历关系成员，提取轨迹和站点
        for member in relation.get('members', []):
            if member.get('type') == 'way':
                way = ways.get(member.get('ref'))
                if way and 'geometry' in way:
                    # 每个way创建一个segment，保证轨迹段落的独立性
                    gpx_segment = gpxpy.gpx.GPXTrackSegment()
                    for point in way['geometry']:
                        gpx_segment.points.append(
                            gpxpy.gpx.GPXTrackPoint(latitude=point["lat"], longitude=point["lon"])
                        )
                    if gpx_segment.points:
                        gpx_track.segments.append(gpx_segment)
            
            elif member.get('type') == 'node' and member.get('role') in ('stop', 'station'):
                node = nodes.get(member.get('ref'))
                if node:
                    # 创建航点（站点），只包含基本信息
                    waypoint = gpxpy.gpx.GPXWaypoint(
                        latitude=node.get('lat'),
                        longitude=node.get('lon'),
                        name=node.get('tags', {}).get('name')
                    )
                    new_waypoints.append(waypoint)

        # 检查是否为当前线路提取到了任何数据
        if not gpx_track.segments and not new_waypoints:
            print(f"信息: 未能为 '{line_name}' 提取任何有效的轨迹或站点。")
            continue
            
        # 修复后的文件分割逻辑
        # 创建一个临时的GPX对象来估算添加新数据后的大小
        temp_gpx = copy.deepcopy(gpx)
        if gpx_track.segments: # 仅当轨迹有内容时才添加
            temp_gpx.tracks.append(gpx_track)
        temp_gpx.waypoints.extend(new_waypoints)
        
        temp_xml_size = len(temp_gpx.to_xml().encode('utf-8'))

        # 如果当前GPX对象非空，并且加入新数据后会超限
        if (gpx.tracks or gpx.waypoints) and temp_xml_size > max_size_bytes:
            print(f"信息: 文件大小超出限制，创建新分卷。")
            # 先保存当前已有的内容
            save_gpx(gpx, part_index)
            part_index += 1
            
            # 然后用新数据创建一个全新的GPX对象
            gpx = gpxpy.gpx.GPX()
            if gpx_track.segments:
                gpx.tracks.append(gpx_track)
            gpx.waypoints.extend(new_waypoints)
        else:
            # 如果不超限，直接添加
            if gpx_track.segments:
                gpx.tracks.append(gpx_track)
            gpx.waypoints.extend(new_waypoints)
        
        print(f"成功: 添加轨迹 '{line_name}' ({len(gpx_track.segments)}个路段, {len(new_waypoints)}个站点)")
        time.sleep(2)

    # 循环结束后，保存最后一部分
    if gpx.tracks or gpx.waypoints:
        save_gpx(gpx, part_index)

• 调用相关函数完成数据收集

line_names = fetch_line_names_near_station("東京駅", radius=1000)
create_gpx_from_line_names(line_names, "tokyo_route_")

在使用爬虫或手动完成数据收集后，我们可以打开 Google Map 的自制地图服务：

https://www.google.com/intl/zh-CN/maps/about/mymaps/

在这里导入我们收集到的 GPX 类型数据，如：

可以手动添加图层或删除不必要的节点，来完成我们想要的版本。

vscode 也有 Geo View 相关插件，也可以用于预览数据。