## Sesc Av. Paulista
# Ilustração com mapas, dados georeferenciados e programação - Aula 2
### `hackmd.io/@sesc-av-paulista/ilustra-mapas-2025-a2` - [índice](https://hackmd.io/@sesc-av-paulista/ilustra-mapas-2025)

- Funções da biblioteca `osmnx` https://osmnx.readthedocs.io/en/stable/user-reference.html#module-osmnx.features
- Tags no OpenStreetMap https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Map_features

import py5   # biblioteca de desenho
import osmnx as ox  # para pegar dados do OSM

# Obter tupla (lat, long) de um endereço (geocofing)
sé = ox.geocode('Praça da Sé, São Paulo, SP, Brasil')
# Obter GeoDataFrame de um local (place)
municipio = ox.geocode_to_gdf('São Paulo, Brasil')
# municipio.geometry[0] shapely.Polygon

def setup():
    py5.size(600, 600)
    #  Calculo para caber na tela usando .total_bounds do GDF
    x_min, y_min, x_max, y_max = municipio.total_bounds
    map_w, map_h = (x_max - x_min), (y_max - y_min)
    x_scale = y_scale = py5.height / map_h
    # Aplicar uma tranformação (encolher pra caber na tela) inverte Y
    translate_and_scale_gdf(municipio, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    # Desenhar na tela
    forma = municipio.geometry[0]
    py5.shape(forma, 0, 600)  # conversão implícita de shapely.Polygon em Py5Shape
    # Salvar um PNG
    # py5.save_frame('são paulo.png')

    
def translate_and_scale_gdf(gdf, x, y, x_scale, y_scale):
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.translate(x, y)
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.scale(
        xfact=x_scale, yfact=y_scale, origin=(0, 0))

py5.run_sketch(block=False)

# Águas

import py5   # biblioteca de desenho
import osmnx as ox  # para pegar dados do OSM em geopandas.GeoDatFrama
import shapely # biblioteca de geometria usada pelo geopandas

ox.settings.log_console = True
# Obter tupla (lat, long) de um endereço (geocofing)
sé = ox.geocode('Praça da Sé, São Paulo, SP, Brasil')
# Obter GeoDataFrame de um local (place)
municipio = ox.geocode_to_gdf('São Paulo, Brasil')
# muciopio.geometry[0] shapely.Polygon
aguas = ox.features.features_from_place(
    'São Paulo, Brasil',
    tags={'water': True}
    )


def setup():
    py5.size(600, 600)
    #  Calculo para caber na tela usando .total_bounds do GDF
    x_min, y_min, x_max, y_max = municipio.total_bounds
    map_w, map_h = (x_max - x_min), (y_max - y_min)
    x_scale = y_scale = py5.height / map_h
    # Aplicar uma tranformação (encolher pra caber na tela) inverte Y
    translate_and_scale_gdf(municipio, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    translate_and_scale_gdf(aguas, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    # Desenhar na tela
    py5.no_stroke()
    forma = municipio.geometry[0] # pegando a primeira geometria
    py5.fill(240)
    py5.shape(forma, 0, py5.height)  # conversão implícita de shapely.Polygon em Py5Shape
    py5.fill(0, 0, 100) # azul escuro
    geometrias = shapely.GeometryCollection(list(aguas.geometry))
    py5.shape(geometrias, 0, py5.height)
    # Salvar um PNG
    # py5.save_frame('são paulo.png')
   
def translate_and_scale_gdf(gdf, x, y, x_scale, y_scale):
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.translate(x, y)
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.scale(
        xfact=x_scale, yfact=y_scale, origin=(0, 0))

py5.run_sketch(block=False)

## Prédios no entorno do Pátio do Colégio

Ruas não ficaram legais

import py5   # biblioteca de desenho
import osmnx as ox  # para pegar dados do OSM em geopandas.GeoDatFrama
import shapely # biblioteca de geometria usada pelo geopandas

ox.settings.log_console = True
# Obter tupla (lat, long) de um endereço (geocofing)
ponto = ox.geocode('Patío do Colégio, São Paulo, SP, Brasil')
# Obter GeoDataFrame de um local (place)
# muciopio.geometry[0] shapely.Polygon
predios = ox.features.features_from_point(
    ponto, # tupla de cooedenadas
    tags={'building': True},
    dist=1000
    )
aguas = ox.features.features_from_point(
    ponto, # tupla de cooedenadas
    tags={'water': True},
    dist=1000
    )
ruas = ox.features.features_from_point(
    ponto, # tupla de cooedenadas
    tags={'streets': True},
    dist=1000
    )


def setup():
    py5.size(800, 800)
    #  Calculo para caber na tela usando .total_bounds do GDF
    x_min, y_min, x_max, y_max = predios.total_bounds
    map_w, map_h = (x_max - x_min), (y_max - y_min)
    x_scale = y_scale = py5.height / map_h
    # Aplicar uma tranformação (encolher pra caber na tela) inverte Y
    translate_and_scale_gdf(predios, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    translate_and_scale_gdf(ruas, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    translate_and_scale_gdf(aguas, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)

    # Desenhar na tela predios
    py5.stroke_weight(0.5)
    py5.stroke(0)  # cor do traço
    py5.fill(100) # cinza escuro
    geometria_predios = shapely.GeometryCollection(list(predios.geometry))
    py5.shape(geometria_predios, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
    # Desenhar ruas
    py5.no_stroke()
    py5.fill(240) # cinza escuro
    geometria_ruas = shapely.GeometryCollection(list(ruas.geometry))
    py5.shape(geometria_ruas, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
    # Desenhar aguas
    py5.no_stroke()
    py5.fill(0, 0, 200) # cinza escuro
    geometria_aguas = shapely.GeometryCollection(list(aguas.geometry))
    py5.shape(geometria_aguas, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
   
 
   
def translate_and_scale_gdf(gdf, x, y, x_scale, y_scale):
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.translate(x, y)
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.scale(
        xfact=x_scale, yfact=y_scale, origin=(0, 0))

py5.run_sketch(block=False)  # tirar block=False no MacOS

### Usando grafo dos caminhos - predios com cores

import py5   # biblioteca de desenho
import osmnx as ox  # para pegar dados do OSM em geopandas.GeoDatFrama
import shapely # biblioteca de geometria usada pelo geopandas

DIST = 1000

ox.settings.log_console = True
# Obter tupla (lat, long) de um endereço (geocofing)
ponto = ox.geocode('Patío do Colégio, São Paulo, SP, Brasil')
# Obter GeoDataFrame de um local (place)
predios = ox.features.features_from_point(
    ponto, # tupla de cooedenadas
    tags={'building': True},
    dist=DIST
    )
aguas = ox.features.features_from_point(
    ponto, # tupla de cooedenadas
    tags={'water': True},
    dist=DIST
    )
graph = ox.graph_from_point(
     ponto, network_type='all', dist=DIST
     )
gdf_nodes, caminhos = ox.graph_to_gdfs(
    graph,
    nodes=True, edges=True,
    node_geometry=True,
    fill_edge_geometry=False
    )



def setup():
    py5.size(800, 800)  
    py5.begin_record(py5.PDF, 'mapa.pdf')
    py5.background(0)  # branco
    #  Calculo para caber na tela usando .total_bounds do GDF
    x_min, y_min, x_max, y_max = predios.total_bounds
    map_w, map_h = (x_max - x_min), (y_max - y_min)
    x_scale = y_scale = py5.height / map_h
    # Aplicar uma tranformação (encolher pra caber na tela) inverte Y
    translate_and_scale_gdf(predios, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    translate_and_scale_gdf(caminhos, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    translate_and_scale_gdf(aguas, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)

    # Desenhar na tela predios
    py5.stroke_weight(0.1)
    py5.stroke(0)  # cor do traço
    py5.fill(100) # cinza escuro
    grupo_predios = py5.create_shape(py5.GROUP)
    for geometria_predio in predios.geometry:
        py5.fill(py5.random(255), py5.random(255), py5.random(255))
        grupo_predios.add_child(py5.convert_shape(geometria_predio))
    py5.shape(grupo_predios, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
    # Desenhar ruas
    py5.stroke('#96E9CD')  # cor de traço das ruas
    py5.stroke_weight(1.5)
    py5.fill(240) # cinza escuro
    geometria_caminhos = shapely.GeometryCollection(list(caminhos.geometry))
    py5.shape(geometria_caminhos, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
    # Desenhar aguas
    py5.no_stroke()
    py5.fill(0, 0, 200) # azul escuro  R, G, B de 0 a 255
    geometria_aguas = shapely.GeometryCollection(list(aguas.geometry))
    py5.shape(geometria_aguas, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
   
    py5.end_record()
   
   
def translate_and_scale_gdf(gdf, x, y, x_scale, y_scale):
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.translate(x, y)
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.scale(
        xfact=x_scale, yfact=y_scale, origin=(0, 0))

py5.run_sketch(block=False)  # tirar block=False no MacOS

### Coloridão Saturado

import py5   # biblioteca de desenho
import osmnx as ox  # para pegar dados do OSM em geopandas.GeoDatFrama
import shapely # biblioteca de geometria usada pelo geopandas

DIST = 1000

ox.settings.log_console = True
# Obter tupla (lat, long) de um endereço (geocofing)
ponto = ox.geocode('Patío do Colégio, São Paulo, SP, Brasil')
# Obter GeoDataFrame de um local (place)
predios = ox.features.features_from_point(
    ponto, # tupla de cooedenadas
    tags={'building': True},
    dist=DIST
    )
aguas = ox.features.features_from_point(
    ponto, # tupla de cooedenadas
    tags={'water': True},
    dist=DIST
    )
graph = ox.graph_from_point(
     ponto, network_type='all', dist=DIST
     )
gdf_nodes, caminhos = ox.graph_to_gdfs(
    graph,
    nodes=True, edges=True,
    node_geometry=True,
    fill_edge_geometry=False
    )

def setup():
    py5.size(800, 800)  
    py5.begin_record(py5.PDF, 'mapa.pdf')
    py5.color_mode(py5.HSB)  # Hue (Matiz), Saturation, Brightness
    py5.background(0)  # preto
    #  Calculo para caber na tela usando .total_bounds do GDF
    x_min, y_min, x_max, y_max = predios.total_bounds
    map_w, map_h = (x_max - x_min), (y_max - y_min)
    x_scale = y_scale = py5.height / map_h
    # Aplicar uma tranformação (encolher pra caber na tela) inverte Y
    translate_and_scale_gdf(predios, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    translate_and_scale_gdf(caminhos, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    translate_and_scale_gdf(aguas, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)

    # Desenhar na tela predios
    py5.stroke_weight(0.1)
    py5.stroke(0)  # cor do traço
    py5.fill(100) # cinza escuro
    grupo_predios = py5.create_shape(py5.GROUP)
    for geometria_predio in predios.geometry:
        py5.fill(py5.random(255), 255, 255)  # Hue, Sat, Bri
        grupo_predios.add_child(py5.convert_shape(geometria_predio))
    py5.shape(grupo_predios, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
    # Desenhar ruas
    py5.stroke(255)  # cor de traço das ruas
    py5.stroke_weight(1.5)
    py5.fill(240) # cinza escuro
    geometria_caminhos = shapely.GeometryCollection(list(caminhos.geometry))
    py5.shape(geometria_caminhos, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
    # Desenhar aguas
    py5.no_stroke()
    py5.fill(0, 0, 200) # cinza 200
    geometria_aguas = shapely.GeometryCollection(list(aguas.geometry))
    py5.shape(geometria_aguas, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
   
    py5.end_record()
   
   
def translate_and_scale_gdf(gdf, x, y, x_scale, y_scale):
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.translate(x, y)
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.scale(
        xfact=x_scale, yfact=y_scale, origin=(0, 0))

py5.run_sketch(block=False)  # tirar block=False no MacOS

### Brasília

import py5   # biblioteca de desenho
import osmnx as ox  # para pegar dados do OSM em geopandas.GeoDataFrame
import shapely # biblioteca de geometria usada pelo geopandas

DIST = 7000

ox.settings.log_console = True
# Obter tupla (lat, long) de um endereço (geocoding)
ponto = ox.geocode('Brasília, DF, Brasil')
# Obter GeoDataFrame de um local (place)
predios = ox.features.features_from_point(
    ponto, # tupla de cooredenadas
    tags={'building': True},
    dist=DIST
    )
aguas = ox.features.features_from_point(
    ponto, # tupla de cooedenadas
    tags={'water': True},
    dist=DIST
    )
graph = ox.graph_from_point(
     ponto, network_type='walk', dist=DIST
     )
gdf_nodes, caminhos = ox.graph_to_gdfs(
    graph,
    nodes=True, edges=True,
    node_geometry=True,
    fill_edge_geometry=False
    )

def setup():
    py5.size(800, 800)
    # começa a gravar um pdf
    py5.begin_record(py5.PDF, 'mapa-bsb.pdf')
    py5.color_mode(py5.HSB)  # Hue (Matiz), Saturation, Brightness
    py5.background(0)  # preto
    #  Calculo para caber na tela usando .total_bounds do GDF
    x_min, y_min, x_max, y_max = caminhos.total_bounds
    map_w, map_h = (x_max - x_min), (y_max - y_min)
    x_scale = y_scale = py5.height / map_h
    # Aplicar tranformação nos GDFs (encolher pra caber na tela) inverte Y
    translate_and_scale_gdf(predios, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    translate_and_scale_gdf(caminhos, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    translate_and_scale_gdf(aguas, -x_min, -y_min, x_scale, -y_scale)
    # Desenhar aguas
    py5.no_stroke()
    py5.fill(0, 0, 200) # cinza 200
    geometria_aguas = aguas.geometry.union_all()
    py5.shape(geometria_aguas, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
    # Desenhar na tela predios
    py5.stroke_weight(0.1)
    py5.stroke(0)  # cor do traço
    grupo_predios = py5.create_shape(py5.GROUP)
    for geometria_predio in predios.geometry:
        py5.fill(py5.random(255), 255, 255)  # Matiz/Hue aleatório, Sat max, Brilho max
        grupo_predios.add_child(py5.convert_shape(geometria_predio))
    py5.shape(grupo_predios, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
    # Desenhar ruas
    py5.stroke(255)  # cor de traço das ruas
    py5.stroke_weight(0.5)
    geometria_caminhos = caminhos.geometry.union_all()
    py5.shape(geometria_caminhos, 0, py5.height)  # desenhar começando na parte de baixo da tela
    # termina de gravar o PDF
    py5.end_record()
   
def translate_and_scale_gdf(gdf, x, y, x_scale, y_scale):
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.translate(x, y)
    gdf['geometry'] = gdf.geometry.scale(
        xfact=x_scale, yfact=y_scale, origin=(0, 0))

py5.run_sketch(block=False)  # remove block=False if on MacOS