目次

緯度経度などのデータファイルから,マーカーとイメージポップアップ付きの OpenStreetMap 地図プログラムを生成

1. エグゼクティブサマリー

本記事では,緯度経度を含む CSV データファイルと画像ファイルをもとに,Python の folium ライブラリで OpenStreetMap 上にマーカーとイメージポップアップを配置する地図を生成する手順を説明する.マーカーをクリックすると,画像や Google マップストリートビューへのリンクを含むポップアップが表示される.

2. Python 3.12 のインストール

Pythonのインストールを行い、Pythonのプログラムを実行する環境を整える。扱う環境は、Windows搭載パソコンである。金子研究室では、Python 3.12.10を推奨する。

[Windows での Python 3.12 のインストール手順を見るには、ここをクリック]

Windows での Python 3.12 のインストール

以下のいずれかの方法でPython 3.12をインストールする。Pythonがインストール済みの場合、この手順は不要である。

方法 1:winget によるインストール

インストールコマンドの実行方法

管理者権限コマンドプロンプトを起動する(手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。そして、コマンド全体をコマンドプロンプトにコピー&ペーストする。

--scope machine を指定することで、システム全体(全ユーザー向け)にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動するとPATHが反映される。

REM Python 3.12 をシステム領域にインストール
winget install --id Python.Python.3.12 -e --scope machine --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_test=0 Include_pip=1 Include_launcher=1 InstallLauncherAllUsers=1 TargetDir=\"C:\Program Files\Python312\""

REM Python と Scripts を PATH 先頭に追加
powershell -NoProfile -Command "$p='C:\Program Files\Python312'; $s=\"$p\Scripts\"; $c=[Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine'); if((Test-Path $p) -and (';'+$c+';' -notlike \"*;$p;*\") -and (';'+$c+';' -notlike \"*;$s;*\")){[Environment]::SetEnvironmentVariable('Path',\"$p;$s;$c\",'Machine')}"

方法 2:インストーラーによるインストール

  1. Python公式サイト(https://www.python.org/downloads/)にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンからWindows用インストーラーをダウンロードする。
  2. ダウンロードしたインストーラーを実行する。
  3. 初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」にチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから python コマンドを実行できない。
  4. 「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。

インストールの確認

コマンドプロンプトで以下を実行する。

python --version

バージョン番号(例:Python 3.12.x)が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。

3. Python の開発環境 Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定

Python の開発環境Visual Studio Code(プログラムを編集するソフトウェア。以下、VS Code)を整える。

[Windows での Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定手順を見るには、ここをクリック]

Windows での Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定手順

1. VS Code と拡張機能のインストール

以下のコマンドにより,既存の VS Code を削除し,全ユーザー共有の設定で再インストールしたうえで,拡張機能(VS Code に機能を追加するソフトウェア)をまとめて導入する.

インストールコマンドの実行方法

管理者権限コマンドプロンプトを起動する(手順:Windows キーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。そして,コマンド全体をコマンドプロンプトにコピー&ペーストする。

インストールコマンド


REM ============================================================
REM Microsoft Visual Studio Code
REM ============================================================
winget uninstall -e --id Microsoft.VisualStudioCode --silent --disable-interactivity --accept-source-agreements
rmdir /s /q C:\ProgramData\vscode-extensions 2>nul
rmdir /s /q "%APPDATA%\Code" 2>nul
rmdir /s /q "%USERPROFILE%\.vscode" 2>nul
rmdir /s /q "%LOCALAPPDATA%\Microsoft\vscode-update" 2>nul

REM VS Code をシステム領域に新規インストール
winget install --scope machine --id Microsoft.VisualStudioCode -e --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements

REM 全ユーザー共有の拡張機能フォルダ
mkdir C:\ProgramData\vscode-extensions 2>nul
icacls "C:\ProgramData\vscode-extensions" /grant "Everyone:(OI)(CI)M" /T

REM スタートメニューのショートカットを --extensions-dir 付きで再作成
rmdir /s /q "C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code" 2>nul
del "C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk" 2>nul
powershell -NoProfile -Command "$s=New-Object -ComObject WScript.Shell; $lnk=$s.CreateShortcut('C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk'); $lnk.TargetPath='C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe'; $lnk.Arguments='--extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\"'; $lnk.Save()"
REM ショートカットの検証
powershell -NoProfile -Command "$s=New-Object -ComObject WScript.Shell; $lnk=$s.CreateShortcut('C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk'); Write-Host 'TargetPath:' $lnk.TargetPath; Write-Host 'Arguments:' $lnk.Arguments"

REM ファイル / フォルダ右クリックの「Code で開く」を登録
reg add "HKLM\SOFTWARE\Classes\*\shell\VSCode\command" /ve /d "\"C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe\" --extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\" \"%1\"" /f
reg add "HKLM\SOFTWARE\Classes\Directory\shell\VSCode\command" /ve /d "\"C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe\" --extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\" \"%1\"" /f
reg add "HKLM\SOFTWARE\Classes\Directory\Background\shell\VSCode\command" /ve /d "\"C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe\" --extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\" \"%V\"" /f

REM --extensions-dir 付きで起動する code.cmd ラッパを作成
REM (%* を echo で書くと対話的 cmd で失われるため、PowerShell で [char]37+'*' を書き出す)
powershell -NoProfile -Command "$pct=[char]37; $q=[char]34; $c='@echo off'+[char]13+[char]10+$q+'C:\Program Files\Microsoft VS Code\bin\code.cmd'+$q+' --extensions-dir '+$q+'C:\ProgramData\vscode-extensions'+$q+' '+$pct+'*'+[char]13+[char]10; [IO.File]::WriteAllText('C:\ProgramData\vscode-extensions\vscode.cmd',$c,[Text.Encoding]::ASCII)"

REM 拡張機能のインストール
set "CODE=C:\Program Files\Microsoft VS Code\bin\code.cmd"
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --uninstall-extension GitHub.copilot
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --uninstall-extension GitHub.copilot-chat
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension ms-python.python
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension ms-python.vscode-pylance
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension ms-python.debugpy
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension MS-CEINTL.vscode-language-pack-ja
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension saoudrizwan.claude-dev
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension rust-lang.rust-analyzer
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension tamasfe.even-better-toml
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension anthropic.claude-code
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension almenon.arepl
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --list-extensions --show-versions
echo === セットアップ完了 ===

2. Python インタプリタの選択

同一マシンに複数の Python がインストールされている場合,VS Code で使用する Python 本体(インタプリタ:Python プログラムを解釈・実行するソフトウェア)を選択する必要がある.

  1. コマンドパレット(コマンド名で機能を呼び出す VS Code の入力欄)を開く(Ctrl+Shift+P
  2. Python: Select Interpreter と入力する
  3. 表示される一覧から,使用する Python(例:C:\Program Files\Python312\python.exe)を選択する.

4. Python プログラム実行手順

[Windows での Python プログラム実行手順を見るには、ここをクリック]

Windows での Python 実行手順(Visual Studio Codeを使用)

プログラムファイルの作成と保存

  1. 左サイドバーの「エクスプローラー」アイコン(Ctrl+Shift+E)をクリックする
  2. 「NO FOLDER OPENED」(作業対象フォルダが未選択の状態)と表示される場合は,「Open Folder」をクリックし,プログラムを保存するフォルダを選択する

    続いて「フォルダを信用するか」を確認する画面(フォルダ内のコードを実行してよいか確認する VS Code の仕組み)が表示されるので,チェックして Yes を選択する

  3. フォルダ名の右側に表示される「新しいファイル」アイコンをクリックする
  4. ファイル名(例:aitask.py.ファイル名は何でも良い)を入力し Enter を押す.拡張子は .py(Python ファイルを示す拡張子)とする
  5. 実行したいコードを選択し,Ctrl+C でコピーする.VS Code のエディタ領域に Ctrl+V で貼り付ける
  6. Ctrl+S で保存する

プログラムの実行

  1. エディタ右上の三角形「▷」アイコン(Run Python File:現在開いている Python ファイルを実行するボタン)をクリックする.または,エディタ上で右クリックし「ターミナルで Python ファイルを実行」を選択する
  2. VS Code 下部のターミナル(コマンドの入出力を表示する画面)に,実行結果(print 関数の出力等)が表示される
  3. tkinter(Python 標準の GUI ライブラリ)のファイル選択ダイアログを使うプログラムを実行した場合は,ダイアログが開くので対象画像を選択する
  4. VS Code 下部のターミナルで実行結果を確認する.OpenCV ウィンドウ(OpenCV が画像を表示するために開く専用ウィンドウ)が開いた場合はそちらも確認する.OpenCV ウィンドウは,マウスクリックでウィンドウをアクティブ(操作対象の状態)にしてからキーを押すと終了する

5. 必要なライブラリのインストール

管理者権限コマンドプロンプトを起動する (手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。

起動したコマンドプロンプトで以下を実行する。

pip install -U --no-user pandas folium

6. 実行のための準備とその確認手順(Windows 前提)

6.1 プログラムファイルの準備

「8. ソースコード」のプログラムをテキストエディタ(Visual Studio Code やメモ帳など)に貼り付けて保存する(文字コード:UTF-8).

6.2 実行コマンド

コマンドプロンプトでファイルの保存先ディレクトリに移動し,保存したプログラムを実行する(メモ帳を用いる場合は a.py のようなファイル名で保存して実行).

import os
print(os.getcwd())

6.3 動作確認チェックリスト

確認項目期待される結果
カレントディレクトリの確認(os.getcwd() の実行)現在の作業ディレクトリのパスが表示される
地図表示のみのプログラム実行後カレントディレクトリに c.html が生成される
c.html を Web ブラウザで開くOpenStreetMap の地図が表示される
データファイル使用のプログラム実行後カレントディレクトリに c2.html が生成される
c2.html を Web ブラウザで開くマーカー付きの地図が表示される
マーカーをクリック建物名・画像・Google マップストリートビューへのリンクを含むポップアップが表示される
マーカーにマウスホバー建物名がツールチップとして表示される

7. 概要・使い方・実行上の注意

7.1 使用するファイル

次のような緯度経度を含むデータファイルと画像ファイルを使う(ここではダウンロードして使う).

7.2 緯度経度を含むデータファイルの準備

  1. Web ブラウザで次の URL からデータファイルをダウンロードする.

    https://www.kkaneko.jp/sample/photo-2017-12-03/hoge.csv

  2. カレントディレクトリにこのファイルを置く.
    * 自前でデータファイルを準備するときは,文字コードを UTF-8 にしておくこと.

7.3 画像ファイルの準備

  1. Web ブラウザで次の URL を開く.

    https://www.kkaneko.jp/sample/photo-2017-12-03/index.html

  2. このディレクトリにある .zip ファイルをダウンロードして展開(解凍)する.これは複数の画像ファイルが入った .zip ファイルである.
  3. カレントディレクトリのに「photo」というサブディレクトリを作成し,そこに画像ファイルを置く.

7.4 カレントディレクトリの確認

次のプログラムを実行すると,カレントディレクトリのパスが表示される.データファイルや画像ファイルは,このディレクトリを基準に配置する.

import os
print(os.getcwd())

7.5 地図表示の確認

まず地図表示のみを確認する.以下のプログラムを実行する.

import folium

lat, lon = 34.4586, 133.2295
m = folium.Map(location=[lat, lon], zoom_start=18)
m.save("c.html")

カレントディレクトリに c.html ができる.

c.html を Web ブラウザで開く.地図が表示されれば OK である.

7.6 データファイルを使ったマーカー付き地図の生成

次に,データファイルの緯度経度を使った表示を行う.以下のプログラムを実行する.

import pandas as pd
import folium

datafile = "hoge.csv"
lat, lon = 34.4586, 133.2295
m = folium.Map(location=[lat, lon], zoom_start=18)
X = pd.read_csv(datafile)
for _, r in X.iterrows():
    html = '<a href="https://maps.google.com/maps?q=&layer=c&cbll=%f,%f&cbp=11,0,0,0,0">%s<br/><img width="60" src="%s"></a>' % (r.lat, r.lon, r.building, r.imfile)
    folium.Marker([r.lat, r.lon], popup=folium.Popup(html, max_width=200), tooltip=r.building).add_to(m)

m.save("c2.html")

カレントディレクトリに c2.html ができるので,Web ブラウザで開く.マーカー付きの地図が表示されれば OK である.マーカーをクリックすると情報が表示される.

以上の操作でできたファイルはこちらで確認できる: c2.html をクリック

8. ソースコード

8.1 カレントディレクトリの確認

現在の作業ディレクトリを確認する.データファイルや画像ファイルの配置先を特定するために使用する.

import os
print(os.getcwd())

8.2 地図表示の確認用プログラム

folium で OpenStreetMap の地図を生成し,HTML ファイルとして保存する.マーカーなしで地図のみを表示する.

import folium

lat, lon = 34.4586, 133.2295
m = folium.Map(location=[lat, lon], zoom_start=18)
m.save("c.html")

8.3 データファイルを使ったマーカー付き地図生成プログラム

CSV データファイルから緯度・経度・建物名・画像ファイルパスを読み込み,各地点にマーカーとポップアップを配置した地図を生成する.

import pandas as pd
import folium

datafile = "hoge.csv"
lat, lon = 34.4586, 133.2295
m = folium.Map(location=[lat, lon], zoom_start=18)
X = pd.read_csv(datafile)
for _, r in X.iterrows():
    html = '<a href="https://maps.google.com/maps?q=&layer=c&cbll=%f,%f&cbp=11,0,0,0,0">%s<br/><img width="60" src="%s"></a>' % (r.lat, r.lon, r.building, r.imfile)
    folium.Marker([r.lat, r.lon], popup=folium.Popup(html, max_width=200), tooltip=r.building).add_to(m)

m.save("c2.html")

9. まとめ

9.1 folium による地図生成

Python の folium ライブラリを使い,緯度・経度を指定して OpenStreetMap の地図を生成し,HTML ファイルとして保存できる.生成された HTML は Web ブラウザで直接閲覧できる.

9.2 CSV データからのマーカー自動配置

緯度経度を含む CSV データファイルを pandas で読み込み,各行のデータをもとに地図上にマーカーを自動配置できる.データファイルには lat,lon,building,imfile の列が含まれる.

9.3 ポップアップとツールチップ

マーカーをクリックすると,建物名・画像・Google マップストリートビューへのリンクを含むポップアップが表示される.マーカーにマウスホバーすると建物名がツールチップとして表示される.

9.4 データファイルの文字コード

自前でデータファイルを準備するときは,文字コードを UTF-8 にしておく必要がある.

9.5 ファイル配置

データファイルはカレントディレクトリに,画像ファイルはカレントディレクトリ下の「photo」サブディレクトリに配置する.カレントディレクトリは os.getcwd() で確認できる.