[Folium] 파이썬 Folium을 이용해서 지도 시각화를 하는 방법

파이썬 Folium을 이용해서 지도 시각화를 하는 방법

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파이썬(Python)에서는 위경도 데이터를 이용해서 지도 위에 시각화를 할 수 있습니다. 이런 작업을 할 수 있는 패키지로는 대표적으로 폴리움(Folium)이 존재하는데, 이를 이용해서 오픈스트리트맵(OpenStreetMap) 기반의 지도 위에 GeoJSON 파일에 기록된 위경도 데이터를 기준으로 표기를 해 보는 방법을 알아보겠습니다.

 

 

이번 시각화에는 서울특별시 행정동 지도를 GeoJSON 파일로 정리한 것, 그중에서 송파구에 해당하는 정보를 이용해 위경도 정보를 얻어보겠습니다. 표기할 정보는 송파구의 인구 대비 코로나19 확진자 정보입니다.

 

 

• 행정동 정보: https://github.com/vuski/admdongkor/blob/master/ver20230401/HangJeongDong_ver20230401.geojson

인구대비_확진자.csv

0.00MB

songpa.geojson.txt

0.04MB

 

 

# 패키지 불러오기
import folium
import json
import pandas as pd

df = pd.read_csv('./data/인구대비_확진자.csv')  # 확진자 정보 불러오기
songpa_geo = json.load(open('./data/songpa.geojson.txt', encoding='utf8'))  # GeoJSON 불러오기

 

 

인구 대비 확진자 정보의 경우, 행정동명과 2022년 확진자 비율이 적혀있는 판다스 데이터프레임(Pandas DataFrame) 형식으로 준비되어 있습니다. 이 파일에는 위경도 정보가 명시되어 있지 않은데, 행정동 정보 GeoJSON 파일에 행정동명 정보가 있기 때문에 이를 기준으로 위경도 정보를 찾아보겠습니다.

 

 

songpa_df = pd.DataFrame(
    [[i['properties']['adm_nm'][10:], i['properties']['adm_cd']] for i in songpa_geo['features']]
)

songpa_df.columns = ['행정동명', '고유번호']
df_merge = pd.merge(df, songpa_df, left_on='행정동명', right_on='행정동명')

df_merge.head()

	행정동명	2022	고유번호
0	풍납1동	0.5506	1124051
1	풍납2동	0.5468	1124052
2	거여1동	0.5482	1124053
3	마천2동	0.5015	1124056
4	오륜동	0.5579	1124059

 

 

GeoJSON 데이터의 구조는 파이썬 딕셔너리(Dictionary) 자료형과 같이 처리할 수 있습니다. 우리는 행정동 정보를 추출해야 하는데, 이를 위해서는 해당 파일 내부에 features 정보를 참고해야 합니다. 각각의 features 정보 안에는 properties 정보가 있고, 그 안에 adm_nm 정보가 있는데, 이게 바로 주소입니다. 우리는 주소 정보 중에서 행정동에 해당하는 내용만 잘라서 사용하겠습니다.

 

 

그리고, GeoJSON 정보를 참조할 때 기준으로 활용할 고유번호를 추가로 저장합니다. 이는 각각의 features 정보 안에 있는 properties 내부의 adm_cd 정보를 활용하겠습니다.

 

 

title = '송파구 2022년 확진자'
title_html = f'<h3 style="font-size:16px"><b>{title}</b></h3>' 

 

 

다음으로는 지도 제목을 지정해 줍니다. HTML 태그를 이용해서 적절한 크기 및 양식을 맞춰주면 되는데, 위의 코드를 이용한다면 16픽셀 사이즈의 적당한 제목이 작성됩니다.

 

 

m = folium.Map(
    location=[37.5,127.1],
    zoom_start=12, 
    width=640,
    height=480,
)

# 지도 제목 추가
m.get_root().html.add_child(folium.Element(title_html))

<branca.element.Element at 0x23cea74eb50>

 

 

파이썬 폴리움에서 지도의 초기 위치 설정은 folium.Map 함수를 이용합니다. 위경도 정보와 확대 기준, 그리고 지도 크기를 설정하면 시각화가 가능한데, 저는 송파구를 가운데에 두기 위해 위경도는 3.5, 127.1 로, 확대 기준은 12 로, 지도 크기는 640*480px 으로 설정했습니다.

 

 

folium.GeoJson(
    songpa_geo,
    name='행정동명'
).add_to(m)

<folium.features.GeoJson at 0x23cea73f6a0>

 

 

다음으로는 행정동의 경계를 따라서 도형을 그려주는 작업입니다. 행정동의 경계 정보는 GeoJSON에 명시되어 있기 때문에, folium.GeoJson 함수를 이용하면 간단하게 시각화가 가능합니다. 해당 함수는 GeoJSON 파일과 표기할 내용의 이름을 설정해 주면 됩니다.

 

 

#지도에 색 적용 및 데이터 연결
choropleth =  folium.Choropleth(
    geo_data=songpa_geo,
    name=df_merge,
    data=df_merge,
    columns=('고유번호', '2022'),
    key_on='feature.properties.adm_cd',
    fill_color='YlOrRd',
    fill_opacity=0.7,
    line_opacity=0.5,
    legend_name='확진자 비율',
    nan_fill_color='white',
    nan_fill_opacity=0
).add_to(m)

 

 

다음으로는 보유하고 있는 데이터를 행정동 단위로 색칠해주는 작업을 진행하겠습니다. 해당 작업은 folium.Choropleth 함수를 이용하는데, 이는 입력할 패러미터가 많기 때문에 함수 사용 전 꼼꼼하게 확인해 두시는걸 추천드립니다. 여기에 입력한 패러미터는 아래 내용을 참고해 주세요.

 

 

• geo_data: GeoJSON 파일
• name, data: 표기할 데이터프레임
• columns: GeoJSON을 참조할 대상, 지도에 색칠할 대상
• key_on: GeoJSON에서 참조되는 대상
• fill_color: 지도에서 색칠할 컬러 팔레트
• fill_opacity: 색칠되는 부분의 알파값(투명도)
• line_opacity: 테두리 부분의 알파값(투명도)
• legend_name: 지도에 표기할 범례
• nan_fill_color: NaN(결측치) 값의 경우 색칠할 색깔
• nan_fill_opacity: NaN(결측치) 값의 경우 알파값(투명도)

 

 

이렇게 지도를 작성하면 아래와 같이 확인할 수 있습니다.

 

 

m

 

 

만약, 지도 시각화 데이터를 HTML 파일로 내보내고 싶다면, save 함수를 이용해서 내보내기할 수 있습니다.

 

 

m.save('./res.html')