app.py

import streamlit as st
import matplotlib.pyplot as plt
import osmnx as ox
import geopandas as gpd
import pandas as pd
import io
from PIL import Image
import numpy as np
import hashlib
import shapely

ox.settings.use_cache = True  # OSMnxのキャッシュを有効化

def meters_to_degrees(meters, lat):
    """
    距離（メートル）を緯度・経度の変化量（度）に変換する。
    """
    lat_deg = meters / 111320
    lon_deg = meters / (111320 * np.cos(np.radians(lat)))
    return lat_deg, lon_deg

def polygon_hasher(polygon):
    """
    Shapely geometry objectsをハッシュ化するカスタム関数。
    """
    return hashlib.sha256(polygon.wkb).hexdigest()

@st.cache_data(hash_funcs={shapely.geometry.base.BaseGeometry: polygon_hasher})
def fetch_osm_data(point=None, distance=None, polygon=None):
    """
    指定した地点と距離、またはポリゴンに基づいて、OSMデータ（ノード、エッジ、フィーチャ）を取得する。
    """
    tags = {
        'building': True,
        'natural': True,
        'landuse': True,
        'leisure': True,
        'amenity': True,
        'waterway': True,
        'aeroway': True,
        'man_made': True,
        'railway': True,
        'highway': True
    }

    if polygon is not None:
        # ポリゴン内のデータを取得
        G = ox.graph_from_polygon(polygon, network_type='all')
        nodes, edges = ox.graph_to_gdfs(G)
        features = ox.geometries_from_polygon(polygon, tags)
    elif point is not None and distance is not None:
        # 指定した地点と距離に基づいてデータを取得
        G = ox.graph_from_point(point, dist=distance, network_type='all')
        nodes, edges = ox.graph_to_gdfs(G)
        features = ox.geometries_from_point(point, tags, dist=distance)
    else:
        st.error("地点と距離、またはポリゴンを指定してください。")
        return None, None, None

    return nodes, edges, features

def create_artistic_map(lat=None, lon=None, distance=None, polygon=None, dpi=300, width=20, height=20, colors={}):
    """
    指定されたパラメータに基づいて、カスタマイズ可能なアートマップ画像を作成する。
    """
    # カラー設定の取得
    bg_color = colors['bg_color']
    greenery_color = colors['greenery_color']
    water_color = colors['water_color']
    building_colors = colors['building_colors']
    major_road_color = colors['major_road_color']
    medium_road_color = colors['medium_road_color']
    minor_road_color = colors['minor_road_color']
    railway_color = colors.get('railway_color', '#000000')
    amenity_color = colors.get('amenity_color', '#FFD700')
    waterway_color = colors.get('waterway_color', '#1E90FF')
    aeroway_color = colors.get('aeroway_color', '#8A2BE2')
    man_made_color = colors.get('man_made_color', '#FF69B4')

    if polygon is not None:
        # ポリゴンを使用してデータを取得
        nodes, edges, features = fetch_osm_data(polygon=polygon)
        # 表示範囲の設定
        minx, miny, maxx, maxy = polygon.bounds
        xlim = (minx, maxx)
        ylim = (miny, maxy)
    elif lat is not None and lon is not None and distance is not None:
        # 地点と距離を使用してデータを取得
        point = (lat, lon)
        nodes, edges, features = fetch_osm_data(point=point, distance=distance)
        # 距離をもとに緯度経度の幅と高さを計算
        lat_deg, lon_deg = meters_to_degrees(distance, lat)
        xlim = (lon - lon_deg, lon + lon_deg)
        ylim = (lat - lat_deg, lat + lat_deg)
    else:
        st.error("緯度・経度と距離、またはポリゴンを指定してください。")
        return None

    # 建物データ取得
    if 'building' in features.columns:
        buildings = features[features['building'].notnull()]
    else:
        buildings = gpd.GeoDataFrame()

    # 水域データ取得
    if 'natural' in features.columns:
        water = features[features['natural'] == 'water']
        # 緑地データ取得（自然地形など）
        greenery = features[(features['natural'].notnull()) & (features['natural'] != 'water')]
    else:
        water = gpd.GeoDataFrame()
        greenery = gpd.GeoDataFrame()

    # その他のフィーチャの取得
    if 'amenity' in features.columns:
        amenities = features[features['amenity'].notnull()]
    else:
        amenities = gpd.GeoDataFrame()

    if 'man_made' in features.columns:
        man_made = features[features['man_made'].notnull()]
    else:
        man_made = gpd.GeoDataFrame()

    if 'aeroway' in features.columns:
        aeroways = features[features['aeroway'].notnull()]
    else:
        aeroways = gpd.GeoDataFrame()

    if 'waterway' in features.columns:
        waterways = features[features['waterway'].notnull()]
    else:
        waterways = gpd.GeoDataFrame()

    # 描画設定
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(width, height))
    fig.patch.set_facecolor(bg_color)
    ax.set_facecolor(bg_color)

    # 緑地の描画
    if not greenery.empty:
        greenery.plot(ax=ax, facecolor=greenery_color, edgecolor='none')

    # 水域の描画
    if not water.empty:
        water.plot(ax=ax, facecolor=water_color, edgecolor='none')

    # 建物の描画
    if not buildings.empty:
        building_types = buildings['building'].unique()
        for i, building_type in enumerate(building_types):
            building_subset = buildings[buildings['building'] == building_type]
            building_color = building_colors[i % len(building_colors)]
            building_subset.plot(ax=ax, facecolor=building_color, edgecolor='none')

    # アメニティの描画
    if not amenities.empty:
        amenities.plot(ax=ax, facecolor=amenity_color, edgecolor='none')

    # 人工構造物の描画
    if not man_made.empty:
        man_made.plot(ax=ax, facecolor=man_made_color, edgecolor='none')

    # 航空施設の描画
    if not aeroways.empty:
        aeroways.plot(ax=ax, facecolor=aeroway_color, edgecolor='none')

    # 水路の描画
    if not waterways.empty:
        waterways.plot(ax=ax, facecolor=waterway_color, edgecolor='none')

    # 道路の描画
    if not edges.empty and 'highway' in edges.columns:
        # 主要道路の描画
        major_roads = edges[edges['highway'].isin(['motorway', 'trunk', 'primary'])]
        if not major_roads.empty:
            major_roads.plot(ax=ax, linewidth=2, edgecolor=major_road_color)

        # 中程度の道路の描画
        medium_roads = edges[edges['highway'].isin(['secondary', 'tertiary'])]
        if not medium_roads.empty:
            medium_roads.plot(ax=ax, linewidth=1.5, edgecolor=medium_road_color)

        # 小規模な道路の描画
        minor_roads = edges[~edges['highway'].isin(['motorway', 'trunk', 'primary', 'secondary', 'tertiary'])]
        if not minor_roads.empty:
            minor_roads.plot(ax=ax, linewidth=1, edgecolor=minor_road_color)

    # 鉄道の描画
    if not edges.empty and 'railway' in edges.columns:
        railways = edges[edges['railway'].notnull()]
        if not railways.empty:
            railways.plot(ax=ax, linewidth=1.5, edgecolor=railway_color)

    # 軸をオフに設定
    ax.axis('off')

    # 表示範囲を設定
    ax.set_xlim(xlim)
    ax.set_ylim(ylim)

    # 画像をバッファに保存
    buf = io.BytesIO()
    plt.savefig(buf, format='png', bbox_inches='tight', pad_inches=0, dpi=dpi)
    plt.close()
    buf.seek(0)
    return Image.open(buf)

# Streamlit UI
st.title("カラフルな地図が作成できます")

# スケールの選択
scale_type = st.selectbox("スケールを選択してください", ["ローカル（距離指定）", "行政区域"])

default_lat = 35.533283
default_lon = 139.642000
default_distance = 1000

if scale_type == "ローカル（距離指定）":
    # ユーザー入力
    location = st.text_input("場所を入力してください（住所、都市名など）")

    if location:
        try:
            geocode_result = ox.geocode(location)
            lat, lon = geocode_result[0], geocode_result[1]
            st.write(f"緯度: {lat}, 経度: {lon}")
        except Exception as e:
            st.error("場所の取得に失敗しました。緯度と経度を直接入力してください。")
            lat = st.number_input("緯度を入力してください", value=default_lat, format="%.6f")
            lon = st.number_input("経度を入力してください", value=default_lon, format="%.6f")
    else:
        lat = st.number_input("緯度を入力してください", value=default_lat, format="%.6f")
        lon = st.number_input("経度を入力してください", value=default_lon, format="%.6f")

    distance = st.slider("距離を選択（メートル）", 100, 50000, default_distance)
    polygon = None

elif scale_type == "行政区域":
    # 行政区域の入力
    admin_area = st.text_input("行政区域名を入力してください（例：東京都、神奈川県、日本）")
    if admin_area:
        try:
            # 行政区域のポリゴンを取得
            area_gdf = ox.geocode_to_gdf(admin_area)
            polygon = area_gdf['geometry'].iloc[0]
            st.write(f"{admin_area} の領域を取得しました。")
        except Exception as e:
            st.error("行政区域の取得に失敗しました。")
            polygon = None
    else:
        st.warning("行政区域名を入力してください。")
        polygon = None

    # 緯度・経度・距離は不要
    lat = lon = distance = None

# カラーテーマの設定
color_themes = {
    'テーマ1': {
        'bg_color': '#FAF3E0',
        'greenery_color': '#80C341',
        'water_color': '#45A6FF',
        'building_colors': ['#FF6F61', '#FFAB73', '#FFA07A', '#FFD700', '#F08080'],
        'major_road_color': '#FF6347',
        'medium_road_color': '#FF4500',
        'minor_road_color': '#D2691E',
        'railway_color': '#8B008B',
        'amenity_color': '#FFD700',
        'waterway_color': '#1E90FF',
        'aeroway_color': '#8A2BE2',
        'man_made_color': '#FF69B4'
    },
    'テーマ2': {
        'bg_color': '#FFFFFF',
        'greenery_color': '#00FF00',
        'water_color': '#0000FF',
        'building_colors': ['#A52A2A', '#8B0000', '#B22222', '#FF0000', '#FF6347'],
        'major_road_color': '#000000',
        'medium_road_color': '#2F4F4F',
        'minor_road_color': '#696969',
        'railway_color': '#000000',
        'amenity_color': '#FFD700',
        'waterway_color': '#1E90FF',
        'aeroway_color': '#8A2BE2',
        'man_made_color': '#FF69B4'
    },
    'テーマ3': {
        'bg_color': '#2E3440',
        'greenery_color': '#A3BE8C',
        'water_color': '#5E81AC',
        'building_colors': ['#BF616A', '#D08770', '#EBCB8B', '#A3BE8C', '#B48EAD'],
        'major_road_color': '#88C0D0',
        'medium_road_color': '#81A1C1',
        'minor_road_color': '#5E81AC',
        'railway_color': '#ECEFF4',
        'amenity_color': '#FFD700',
        'waterway_color': '#81A1C1',
        'aeroway_color': '#B48EAD',
        'man_made_color': '#D08770'
    },
    'テーマ4': {
        'bg_color': '#F0ECE3',
        'greenery_color': '#679436',
        'water_color': '#5B84B1',
        'building_colors': ['#A44A3F', '#E7BB41', '#C88D29', '#B4B8AB', '#E4B363'],
        'major_road_color': '#4F6D7A',
        'medium_road_color': '#C0D6DF',
        'minor_road_color': '#EAEAEA',
        'railway_color': '#8D230F',
        'amenity_color': '#FFD700',
        'waterway_color': '#1E90FF',
        'aeroway_color': '#8A2BE2',
        'man_made_color': '#FF69B4'
    },
    'テーマ5': {
        'bg_color': '#FFFFFF',
        'greenery_color': '#228B22',
        'water_color': '#4682B4',
        'building_colors': ['#708090', '#2F4F4F', '#696969', '#A9A9A9', '#778899'],
        'major_road_color': '#000000',
        'medium_road_color': '#696969',
        'minor_road_color': '#A9A9A9',
        'railway_color': '#FF0000',
        'amenity_color': '#FFD700',
        'waterway_color': '#1E90FF',
        'aeroway_color': '#8A2BE2',
        'man_made_color': '#FF69B4'
    },
    'カスタム': None
}

theme_name = st.selectbox("カラーテーマを選択", list(color_themes.keys()))

if theme_name != 'カスタム':
    colors = color_themes[theme_name]
else:
    # 色設定
    with st.expander("カスタムカラーパレット"):
        bg_color = st.color_picker("背景色を選択", "#FAF3E0")
        greenery_color = st.color_picker("緑地の色を選択", "#80C341")
        water_color = st.color_picker("水域の色を選択", "#45A6FF")
        building_colors = [
            st.color_picker(f"建物の色 {i+1}", default_color)
            for i, default_color in enumerate(['#FF6F61', '#FFAB73', '#FFA07A', '#FFD700', '#F08080'])
        ]
        major_road_color = st.color_picker("主要道路の色を選択", "#FF6347")
        medium_road_color = st.color_picker("中程度の道路の色を選択", "#FF4500")
        minor_road_color = st.color_picker("小規模な道路の色を選択", "#D2691E")
        railway_color = st.color_picker("鉄道の色を選択", "#8B008B")
        amenity_color = st.color_picker("アメニティの色を選択", "#FFD700")
        waterway_color = st.color_picker("水路の色を選択", "#1E90FF")
        aeroway_color = st.color_picker("航空施設の色を選択", "#8A2BE2")
        man_made_color = st.color_picker("人工構造物の色を選択", "#FF69B4")
    colors = {
        'bg_color': bg_color,
        'greenery_color': greenery_color,
        'water_color': water_color,
        'building_colors': building_colors,
        'major_road_color': major_road_color,
        'medium_road_color': medium_road_color,
        'minor_road_color': minor_road_color,
        'railway_color': railway_color,
        'amenity_color': amenity_color,
        'waterway_color': waterway_color,
        'aeroway_color': aeroway_color,
        'man_made_color': man_made_color
    }

# 画像設定
with st.expander("画像設定（オプション）"):
    dpi = st.slider("画像のDPI（解像度）を選択", 72, 600, 300)
    width = st.slider("画像の幅（インチ）を選択", 5, 30, 20)
    height = st.slider("画像の高さ（インチ）を選択", 5, 30, 20)

# マップ生成ボタン
if st.button("マップを生成"):
    with st.spinner('マップを生成中...'):
        if scale_type == "ローカル（距離指定）":
            map_image = create_artistic_map(
                lat=lat, lon=lon, distance=distance, dpi=dpi, width=width, height=height, colors=colors
            )
        elif scale_type == "行政区域" and polygon is not None:
            map_image = create_artistic_map(
                polygon=polygon, dpi=dpi, width=width, height=height, colors=colors
            )
        else:
            st.error("マップを生成するための情報が不足しています。")
            map_image = None

        if map_image:
            st.image(map_image, caption="生成されたアートマップ", use_column_width=True)