离线安装Basemap模块问题

■ 广东 张鹏 刘之良 秦超

编者按： 本文主要讲述了在离线环境下的Linux终端上为Python语言安装Basemap库的过程，通过对遇到的问题进行分析和处理，希望对大家的使用有一些参考价值。

笔者在离线环境下Linux中为Python语言安装Basemap库，开始安装之前，通过网上了解一些基本情况。由于Basemap库需要大量的依赖，如Matplotlib、Numpy、PROJ4、GEOS等。考虑到由于需要安装Basemap的计算机终端位于离线环境，无法通过pip在线安装，因此选择Anaconda解决方案。

Anaconda是一个开源的Python发行版本，其包含了Conda、Python等180多个科学包及其依赖。可以极大的降低数据可视化环境安装的复杂程度。但是，Anaconda中不包含Basemap库，需要另行安装。

图1 命令行窗口

安装过程

由于需要离线安装，第一步就是通过互联下载相关软件。下载包括Anaconda、Basemap、Pyproj等安装文件。推荐到清华大学开源软件镜像站点下载，会比官网快很多，且有很多其他的包供选择下载，上面提到的软件基本都能找到。

第二步就是安装Anaconda。运行安装文件Anaconda3-5.3.1-Linuxx86_64.sh，这里选择的基于python3.7的发行版本，毕竟python3才是未来的趋势。安装完成后，需要在”/etc/profile”添加环境变量，将安装路径下anaconda3/bin目录添加到系统环境变量中。运行“python”，如图1所示，说明Anaconda安装正确。

第三步，安装Basemap库依赖。在安装Basemap库之前需要安装 Goes、Pyshp和P y p r o j三个依赖。如果没有安装这些依赖项目，在执行“python setup install”时，会提示因为缺少依赖而中断。这三个依赖项目中，goes可以在Basemap中找到源码，可以通过编译安装。Pyshp和Pyproj是 Python包，可以通过在解压目录中执行“python setup.py install”来安装。安装完成后可以通过“pip list”命令查看相应库安装情况。第四步，安装Basemap库。进入Basemap解 压 目 录，执 行“python setup.py install”，完成安装。

接下来就是测试一下安装是否正常，在Python交互接口中输入“from mpl_toolkits.basemap import Basemap”，发现报错如图2所示，提示没有找到mpl_toolkits.basemap 模块。

图2 加载basemap报错提示

图3 pip show basemap信息

问题分析及处理

安装完成后测试加载Basemap库提示找不到对应模块，难道是安装失败了？

通过在命令行中输入“pip list | grep basemap”命令发现，该模块已经被正常安装。使用“pip info basemap”也可以查到相关信息，如图3所示。

这里看到Basemap被安装 到 了 Anaconda的“lib/python3.7/sit-packages”目录中。egg文件类似于java程序的jar包，实际就是一组文件集合的压缩包。打开egg文件发现里面存在mpl_toolkits/basemap的目录结构。根据以上信息基本可以确认basemap安装正常，那么是什么原因导致加载basemap包失败呢？

这里又做了一个测试，在Python命令行中输入“import mpl_toolkits”，发现能够正常执行。这说明mpl_toolkits这个模块是存在的，经过仔细检查sitepackages目录发现，在该目录下竟然还存在一个mpl_toolkits的文件夹，里面有若干目录。尝试加载其中一个模块“import mpl_toolkits.mplot3d”，发现该模块可以正常加载。同时也发现该目录中没有Basemap模块。难道是Python的查找顺序导致Basemap的egg包没有被检索到导致加载Basemap库失败么？尝试将egg包中mpl_toolkits中的Basemap目录直接复制 到sit-packages/mpl_toolkits目录中，再次测试发现Basemap库可以正常加载了。使用官网样例程序测试，可以正常绘图。至此，整个安装过程结束。

结语

Python语言在联网安装时通过pip或是conda等在线安装工具可以自动安装依赖和软件，极大的降低了环境安装的复杂程度。在离线安装环境下，anaconda会打包很多库和依赖项。本例就是由于anaconda预安装了一些模块，致使site-packages中存在mpl_toolkits文件夹。调用basemap模块时，由于mpl_toolkits文件夹会被优先检索，导致查找不到egg包中的basemap模块，引起调用失败。相对成熟的商业项目，开源项目更加灵活，但是使用者需要更加仔细的分析，对底层知识有更加详细的了解才能更好的发挥开源项目的优势。