目次
- 1. エグゼクティブサマリー
- 2. Python 3.12 のインストール
- 3. Python の開発環境 Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定
- 4. Python プログラム実行手順
- 5. 必要なライブラリのインストール
- 6. 実行のための準備とその確認手順(Windows 前提)
- 7. 概要・使い方・実行上の注意
- 8. ソースコード
- 9. まとめ
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】
管理者権限で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
- 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。
- ダウンロードしたインストーラーを実行する。
- 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。 - 「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】
管理者権限で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.
- 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) Python: Select Interpreterと入力する
- 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
- 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
- 「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
- 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
- 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
- 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 Ctrl+Sで保存する
プログラムの実行
- 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
- 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
- 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
- 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
管理者権限で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
- 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.
- 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
- Web ブラウザで次の URL を開く.
- 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.
- カレントディレクトリの下に「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.
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.