在数据分析和可视化领域，地图是展示地理信息的强大工具。它能直观地揭示数据在空间上的分布模式。今天，我将带你深入了解一个使用 Python、wxPython 和 GeoPandas 构建的交互式中国地图行政区划选择器。这个应用不仅能让你轻松选择省份，还能将选定的区域高亮显示在地图上，并支持导出地图截图和自动保存状态。
C:\pythoncode\new\china_map_app.py
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技术栈概览
在深入代码之前，我们先了解一下这个项目使用的主要技术栈：
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wxPython：一个用于创建图形用户界面（GUI）的跨平台 Python 库。它提供了丰富的控件和事件处理机制，是构建桌面应用的利器。
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GeoPandas：一个强大的库，它扩展了 Pandas 的功能，使其能够处理地理空间数据。你可以把它看作是 Pandas 的地理空间版，可以方便地读取、操作和绘制 GeoJSON、Shapefile 等格式的地理数据。
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Matplotlib：Python 中最流行的绘图库之一。GeoPandas 依赖它来完成地图的绘制。
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Python 标准库：包括
json（用于读写应用状态）和os（用于文件路径操作）。
整个应用的核心思想是：使用 wxPython 构建 GUI 框架，利用 GeoPandas 读取和渲染地图数据，再通过事件绑定将 GUI 按钮操作与地图的重新绘制联系起来。
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代码结构分析
我们的应用主要由一个主窗口类 ChinaMapFrame 组成。让我们逐一剖析它的关键部分。
1. __init__ 方法：初始化与状态管理
在 __init__ 中，我们完成了应用的初始化工作：
Python
class ChinaMapFrame(wx.Frame):
def __init__(self):
super().__init__(None, title="中国地图行政区划选择器", size=(1200, 800))
self.state_file = "map_state.json"
# 定义所有省份列表
self.provinces = [...]
# 定义省份名称映射，以兼容不同地图文件的命名方式
self.province_mapping = {...}
self.selected_provinces = set()
self.gdf = None
self.last_map_file = None # 存储上次加载成功的地图文件路径
self.init_ui()
self.load_state()
self.load_geo_data()
self.Bind(wx.EVT_CLOSE, self.on_close)
这里定义了几个重要的实例变量：
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self.provinces：一个包含所有中国省份、自治区和直辖市的列表。 -
self.selected_provinces：一个set集合，用于高效地存储当前选中的省份，方便添加和删除。 -
self.gdf：GeoPandas 的核心数据结构，用于存储从 GeoJSON 或 Shapefile 文件加载的地理数据。 -
self.last_map_file：这是一个关键改进！它记录了上一次成功加载的地图文件路径，以便应用下次启动时能自动加载。
load_state() 和 on_close() 方法负责应用的状态持久化。当程序关闭时，save_state() 会将 self.selected_provinces 和 self.last_map_file 保存到 map_state.json 文件中。下次启动时，load_state() 会自动读取这个文件，恢复到上次关闭时的状态，这大大提升了用户体验。
2. init_ui 方法：构建用户界面
init_ui 方法负责构建整个窗口的布局和控件。它使用了 wx.BoxSizer 和 wx.GridSizer 来组织界面。
Python
def init_ui(self):
# ...
# 上部分：地图区域，使用 FigureCanvas 承载 Matplotlib 图
self.figure = Figure(figsize=(12, 8), dpi=80)
self.canvas = FigureCanvas(panel, -1, self.figure)
# ...
# 下部分：按钮区域，使用 GridSizer 布局
button_sizer = wx.GridSizer(rows=0, cols=6, hgap=5, vgap=5)
# ...
# 控制按钮，包括新增的“导出地图”按钮
control_sizer.Add(load_btn, 0, wx.RIGHT, 10)
control_sizer.Add(export_btn, 0)
# ...
这里，FigureCanvasWxAgg 是连接 Matplotlib 图形和 wxPython 窗口的关键桥梁。地图将在 Matplotlib 的 Figure 对象上绘制，并通过 FigureCanvas 呈现在窗口中。
新增的“导出地图”按钮（export_btn）及其事件绑定，为用户提供了保存地图视图的功能。
3. load_geo_data 与 on_load_geo_file：数据加载逻辑
这两个方法是应用的核心数据加载部分。
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load_geo_data实现了智能加载。它首先检查self.last_map_file是否有效，如果有效则直接加载。如果无效，它会尝试加载几个预设的默认文件名（如china.geojson）。这种设计保证了应用在大多数情况下都能找到并加载地图数据。 -
on_load_geo_file则响应“加载地图文件”按钮的点击事件，通过文件对话框让用户手动选择地图文件。加载成功后，它会更新self.last_map_file并重新绘制地图。
4. create_map 方法：地图绘制核心
这是地图可视化的核心逻辑。它根据 self.selected_provinces 的状态，为每个行政区划分配不同的颜色，然后调用 GeoPandas 的 plot 方法进行绘制。
Python
def create_map(self):
if self.gdf is None:
self.show_no_data_message()
return
self.figure.clear()
ax = self.figure.add_subplot(111)
colors = []
# 遍历 GeoDataFrame 的每一行
for idx, row in self.gdf.iterrows():
is_selected = False
province_name = None
# 尝试匹配不同的列名（'name', 'NAME', 'province' 等）
# ...
# 匹配选中的省份
if province_name:
for selected_province in self.selected_provinces:
# 使用直接匹配和映射匹配，提高兼容性
# ...
colors.append('#0066FF' if is_selected else '#E6F3FF')
self.gdf.plot(ax=ax, color=colors, edgecolor='white', linewidth=0.5)
# ... 绘制图例和标题 ...
self.canvas.draw()
代码中的一个亮点是它对地图文件列名的鲁棒性。它会尝试匹配多个常见的列名（'name', 'NAME', '省份' 等），以确保它能兼容不同来源的 GeoJSON 或 Shapefile 文件。
5. on_province_click 与 on_export_map：交互与导出
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on_province_click负责处理省份按钮的点击事件。它会 toggles（切换）省份在self.selected_provinces集合中的状态，并改变按钮的背景颜色，最后调用create_map来更新地图视图。 -
on_export_map则是新增的导出功能。它使用wx.FileDialog弹出保存对话框，然后调用self.figure.savefig(filepath, dpi=300)将当前 Matplotlib 的Figure保存为高分辨率的 PNG 图片。
如何运行和使用？
要运行这个应用，请确保你已经安装了所有必需的库：
Bash
pip install wxpython geopandas matplotlib
然后，你需要一个中国行政区划的 GeoJSON 或 Shapefile 文件。你可以在 load_geo_data 方法中指定的几个默认文件名（china.geojson 等），或者在 GitHub 等网站找到类似的文件，然后通过“加载地图文件”按钮导入。
运行脚本后，你会看到一个包含中国地图和所有省份按钮的窗口。你可以：
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点击按钮来选择或取消选择省份。
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使用“全选”和“清除所有”按钮来快速操作。
-
点击“导出地图”将当前视图保存为图片。
这个应用是一个很好的例子，展示了如何将多个 Python 库（GUI、地理空间数据、绘图）有机地结合起来，创建一个功能实用且用户友好的桌面工具。通过这种方式，你可以将复杂的数据处理和可视化任务封装在一个直观的界面中，大大降低了非技术人员的使用门槛。
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