07 cartographic

%23%20%2F%2F%2F%20script%0A%23%20requires-python%20%3D%20%22%3E%3D3.11%22%0A%23%20dependencies%20%3D%20%5B%0A%23%20%20%20%20%20%22altair%3D%3D6.0.0%22%2C%0A%23%20%20%20%20%20%22marimo%22%2C%0A%23%20%20%20%20%20%22pandas%3D%3D3.0.1%22%2C%0A%23%20%20%20%20%20%22vega_datasets%3D%3D0.9.0%22%2C%0A%23%20%5D%0A%23%20%2F%2F%2F%0A%0Aimport%20marimo%0A%0A__generated_with%20%3D%20%220.21.1%22%0Aapp%20%3D%20marimo.App()%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20import%20marimo%20as%20mo%0A%0A%20%20%20%20return%20(mo%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20Cartographic%20Visualization%0A%0A%20%20%20%20_%E2%80%9CThe%20making%20of%20maps%20is%20one%20of%20humanity's%20longest%20established%20intellectual%20endeavors%20and%20also%20one%20of%20its%20most%20complex%2C%20with%20scientific%20theory%2C%20graphical%20representation%2C%20geographical%20facts%2C%20and%20practical%20considerations%20blended%20together%20in%20an%20unending%20variety%20of%20ways.%E2%80%9D_%20%26mdash%3B%20%5BH.%20J.%20Steward%5D(https%3A%2F%2Fbooks.google.com%2Fbooks%3Fid%3DcVy1Ms43fFYC)%0A%0A%20%20%20%20Cartography%20%26ndash%3B%20the%20study%20and%20practice%20of%20map-making%20%26ndash%3B%20has%20a%20rich%20history%20spanning%20centuries%20of%20discovery%20and%20design.%20Cartographic%20visualization%20leverages%20mapping%20techniques%20to%20convey%20data%20containing%20spatial%20information%2C%20such%20as%20locations%2C%20routes%2C%20or%20trajectories%20on%20the%20surface%20of%20the%20Earth.%0A%0A%20%20%20%20%3Cdiv%20style%3D%22float%3A%20right%3B%20margin-left%3A%201em%3B%20margin-top%3A%201em%3B%22%3E%3Cimg%20width%3D%22300px%22%20src%3D%22https%3A%2F%2Fgist.githubusercontent.com%2Fjheer%2Fc90d582ef5322582cf4960ec7689f6f6%2Fraw%2F8dc92382a837ccc34c076f4ce7dd864e7893324a%2Flatlon.png%22%20%2F%3E%3C%2Fdiv%3E%0A%0A%20%20%20%20Approximating%20the%20Earth%20as%20a%20sphere%2C%20we%20can%20denote%20positions%20using%20a%20spherical%20coordinate%20system%20of%20_latitude_%20(angle%20in%20degrees%20north%20or%20south%20of%20the%20_equator_)%20and%20_longitude_%20(angle%20in%20degrees%20specifying%20east-west%20position).%20In%20this%20system%2C%20a%20_parallel_%20is%20a%20circle%20of%20constant%20latitude%20and%20a%20_meridian_%20is%20a%20circle%20of%20constant%20longitude.%20The%20%5B_prime%20meridian_%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FPrime_meridian)%20lies%20at%200%C2%B0%20longitude%20and%20by%20convention%20is%20defined%20to%20pass%20through%20the%20Royal%20Observatory%20in%20Greenwich%2C%20England.%0A%0A%20%20%20%20To%20%22flatten%22%20a%20three-dimensional%20sphere%20on%20to%20a%20two-dimensional%20plane%2C%20we%20must%20apply%20a%20%5Bprojection%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FMap_projection)%20that%20maps%20(%60longitude%60%2C%20%60latitude%60)%20pairs%20to%20(%60x%60%2C%20%60y%60)%20coordinates.%20Similar%20to%20%5Bscales%5D(https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fuwdata%2Fvisualization-curriculum%2Fblob%2Fmaster%2Faltair_scales_axes_legends.ipynb)%2C%20projections%20map%20from%20a%20data%20domain%20(spatial%20position)%20to%20a%20visual%20range%20(pixel%20position).%20However%2C%20the%20scale%20mappings%20we've%20seen%20thus%20far%20accept%20a%20one-dimensional%20domain%2C%20whereas%20map%20projections%20are%20inherently%20two-dimensional.%0A%0A%20%20%20%20In%20this%20notebook%2C%20we%20will%20introduce%20the%20basics%20of%20creating%20maps%20and%20visualizing%20spatial%20data%20with%20Altair%2C%20including%3A%0A%0A%20%20%20%20-%20Data%20formats%20for%20representing%20geographic%20features%2C%0A%20%20%20%20-%20Geo-visualization%20techniques%20such%20as%20point%2C%20symbol%2C%20and%20choropleth%20maps%2C%20and%0A%20%20%20%20-%20A%20review%20of%20common%20cartographic%20projections.%0A%0A%20%20%20%20_This%20notebook%20is%20part%20of%20the%20%5Bdata%20visualization%20curriculum%5D(https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fuwdata%2Fvisualization-curriculum)._%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20import%20pandas%20as%20pd%0A%20%20%20%20import%20altair%20as%20alt%0A%20%20%20%20from%20vega_datasets%20import%20data%0A%0A%20%20%20%20return%20alt%2C%20data%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Geographic%20Data%3A%20GeoJSON%20and%20TopoJSON%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Up%20to%20this%20point%2C%20we%20have%20worked%20with%20JSON%20and%20CSV%20formatted%20datasets%20that%20correspond%20to%20data%20tables%20made%20up%20of%20rows%20(records)%20and%20columns%20(fields).%20In%20order%20to%20represent%20geographic%20regions%20(countries%2C%20states%2C%20_etc._)%20and%20trajectories%20(flight%20paths%2C%20subway%20lines%2C%20_etc._)%2C%20we%20need%20to%20expand%20our%20repertoire%20with%20additional%20formats%20designed%20to%20support%20rich%20geometries.%0A%0A%20%20%20%20%5BGeoJSON%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FGeoJSON)%20models%20geographic%20features%20within%20a%20specialized%20JSON%20format.%20A%20GeoJSON%20%60feature%60%20can%20include%20geometric%20data%20%26ndash%3B%20such%20as%20%60longitude%60%2C%20%60latitude%60%20coordinates%20that%20make%20up%20a%20country%20boundary%20%26ndash%3B%20as%20well%20as%20additional%20data%20attributes.%0A%0A%20%20%20%20Here%20is%20a%20GeoJSON%20%60feature%60%20object%20for%20the%20boundary%20of%20the%20U.S.%20state%20of%20Colorado%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20~~~%20json%0A%20%20%20%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%22type%22%3A%20%22Feature%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%22id%22%3A%208%2C%0A%20%20%20%20%20%20%22properties%22%3A%20%7B%22name%22%3A%20%22Colorado%22%7D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%22geometry%22%3A%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22type%22%3A%20%22Polygon%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22coordinates%22%3A%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%5B-106.32056285448942%2C40.998675790862656%5D%2C%5B-106.19134826714341%2C40.99813863734313%5D%2C%5B-105.27607827344248%2C40.99813863734313%5D%2C%5B-104.9422739227986%2C40.99813863734313%5D%2C%5B-104.05212898774828%2C41.00136155846029%5D%2C%5B-103.57475287338661%2C41.00189871197981%5D%2C%5B-103.38093099236758%2C41.00189871197981%5D%2C%5B-102.65589358559272%2C41.00189871197981%5D%2C%5B-102.62000064466328%2C41.00189871197981%5D%2C%5B-102.052892177978%2C41.00189871197981%5D%2C%5B-102.052892177978%2C40.74889940428302%5D%2C%5B-102.052892177978%2C40.69733266640851%5D%2C%5B-102.052892177978%2C40.44003613055551%5D%2C%5B-102.052892177978%2C40.3492571857556%5D%2C%5B-102.052892177978%2C40.00333031918079%5D%2C%5B-102.04930288388505%2C39.57414465707943%5D%2C%5B-102.04930288388505%2C39.56823596836465%5D%2C%5B-102.0457135897921%2C39.1331416175485%5D%2C%5B-102.0457135897921%2C39.0466599009048%5D%2C%5B-102.0457135897921%2C38.69751011321283%5D%2C%5B-102.0457135897921%2C38.61478847120581%5D%2C%5B-102.0457135897921%2C38.268861604631%5D%2C%5B-102.0457135897921%2C38.262415762396685%5D%2C%5B-102.04212429569915%2C37.738153927339205%5D%2C%5B-102.04212429569915%2C37.64415206142214%5D%2C%5B-102.04212429569915%2C37.38900413964724%5D%2C%5B-102.04212429569915%2C36.99365914927603%5D%2C%5B-103.00046581851544%2C37.00010499151034%5D%2C%5B-103.08660887674611%2C37.00010499151034%5D%2C%5B-104.00905745863294%2C36.99580776335414%5D%2C%5B-105.15404227428235%2C36.995270609834606%5D%2C%5B-105.2222388620483%2C36.995270609834606%5D%2C%5B-105.7175614468747%2C36.99580776335414%5D%2C%5B-106.00829426840322%2C36.995270609834606%5D%2C%5B-106.47490250048605%2C36.99365914927603%5D%2C%5B-107.4224761410235%2C37.00010499151034%5D%2C%5B-107.48349414060355%2C37.00010499151034%5D%2C%5B-108.38081766383978%2C36.99903068447129%5D%2C%5B-109.04483707103458%2C36.99903068447129%5D%2C%5B-109.04483707103458%2C37.484617466122884%5D%2C%5B-109.04124777694163%2C37.88049961001363%5D%2C%5B-109.04124777694163%2C38.15283644441336%5D%2C%5B-109.05919424740635%2C38.49983761802722%5D%2C%5B-109.05201565922046%2C39.36680339854235%5D%2C%5B-109.05201565922046%2C39.49786885730673%5D%2C%5B-109.05201565922046%2C39.66062637372313%5D%2C%5B-109.05201565922046%2C40.22248895514744%5D%2C%5B-109.05201565922046%2C40.653823231326896%5D%2C%5B-109.05201565922046%2C41.000287251421234%5D%2C%5B-107.91779872584989%2C41.00189871197981%5D%2C%5B-107.3183866123281%2C41.00297301901887%5D%2C%5B-106.85895696843116%2C41.00189871197981%5D%2C%5B-106.32056285448942%2C40.998675790862656%5D%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%0A%20%20%20%20%20%20%7D%0A%20%20%20%20%7D%0A%20%20%20%20~~~%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20The%20%60feature%60%20includes%20a%20%60properties%60%20object%2C%20which%20can%20include%20any%20number%20of%20data%20fields%2C%20plus%20a%20%60geometry%60%20object%2C%20which%20in%20this%20case%20contains%20a%20single%20polygon%20that%20consists%20of%20%60%5Blongitude%2C%20latitude%5D%60%20coordinates%20for%20the%20state%20boundary.%20The%20coordinates%20continue%20off%20to%20the%20right%20for%20a%20while%20should%20you%20care%20to%20scroll...%0A%0A%20%20%20%20To%20learn%20more%20about%20the%20nitty-gritty%20details%20of%20GeoJSON%2C%20see%20the%20%5Bofficial%20GeoJSON%20specification%5D(http%3A%2F%2Fgeojson.org%2F)%20or%20read%20%5BTom%20MacWright's%20helpful%20primer%5D(https%3A%2F%2Fmacwright.org%2F2015%2F03%2F23%2Fgeojson-second-bite).%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20One%20drawback%20of%20GeoJSON%20as%20a%20storage%20format%20is%20that%20it%20can%20be%20redundant%2C%20resulting%20in%20larger%20file%20sizes.%20Consider%3A%20Colorado%20shares%20boundaries%20with%20six%20other%20states%20(seven%20if%20you%20include%20the%20corner%20touching%20Arizona).%20Instead%20of%20using%20separate%2C%20overlapping%20coordinate%20lists%20for%20each%20of%20those%20states%2C%20a%20more%20compact%20approach%20is%20to%20encode%20shared%20borders%20only%20once%2C%20representing%20the%20_topology_%20of%20geographic%20regions.%20Fortunately%2C%20this%20is%20precisely%20what%20the%20%5BTopoJSON%5D(https%3A%2F%2Fgithub.com%2Ftopojson%2Ftopojson%2Fblob%2Fmaster%2FREADME.md)%20format%20does!%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Let's%20load%20a%20TopoJSON%20file%20of%20world%20countries%20(at%20110%20meter%20resolution)%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(data)%3A%0A%20%20%20%20world%20%3D%20data.world_110m.url%0A%20%20%20%20world%0A%20%20%20%20return%20(world%2C)%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(data)%3A%0A%20%20%20%20world_topo%20%3D%20data.world_110m()%0A%20%20%20%20return%20(world_topo%2C)%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(world_topo)%3A%0A%20%20%20%20world_topo.keys()%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(world_topo)%3A%0A%20%20%20%20world_topo%5B'type'%5D%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(world_topo)%3A%0A%20%20%20%20world_topo%5B'objects'%5D.keys()%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20_Inspect%20the%20%60world_topo%60%20TopoJSON%20dictionary%20object%20above%20to%20see%20its%20contents._%0A%0A%20%20%20%20In%20the%20data%20above%2C%20the%20%60objects%60%20property%20indicates%20the%20named%20elements%20we%20can%20extract%20from%20the%20data%3A%20geometries%20for%20all%20%60countries%60%2C%20or%20a%20single%20polygon%20representing%20all%20%60land%60%20on%20Earth.%20Either%20of%20these%20can%20be%20unpacked%20to%20GeoJSON%20data%20we%20can%20then%20visualize.%0A%0A%20%20%20%20As%20TopoJSON%20is%20a%20specialized%20format%2C%20we%20need%20to%20instruct%20Altair%20to%20parse%20the%20TopoJSON%20format%2C%20indicating%20which%20named%20faeture%20object%20we%20wish%20to%20extract%20from%20the%20topology.%20The%20following%20code%20indicates%20that%20we%20want%20to%20extract%20GeoJSON%20features%20from%20the%20%60world%60%20dataset%20for%20the%20%60countries%60%20object%3A%0A%0A%20%20%20%20~~~%20js%0A%20%20%20%20alt.topo_feature(world%2C%20'countries')%0A%20%20%20%20~~~%0A%0A%20%20%20%20This%20%60alt.topo_feature%60%20method%20call%20expands%20to%20the%20following%20Vega-Lite%20JSON%3A%0A%0A%20%20%20%20~~~%20json%0A%20%20%20%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%22values%22%3A%20world%2C%0A%20%20%20%20%20%20%22format%22%3A%20%7B%22type%22%3A%20%22topojson%22%2C%20%22feature%22%3A%20%22countries%22%7D%0A%20%20%20%20%7D%0A%20%20%20%20~~~%0A%0A%20%20%20%20Now%20that%20we%20can%20load%20geographic%20data%2C%20we're%20ready%20to%20start%20making%20maps!%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Geoshape%20Marks%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20To%20visualize%20geographic%20data%2C%20Altair%20provides%20the%20%60geoshape%60%20mark%20type.%20To%20create%20a%20basic%20map%2C%20we%20can%20create%20a%20%60geoshape%60%20mark%20and%20pass%20it%20our%20TopoJSON%20data%2C%20which%20is%20then%20unpacked%20into%20GeoJSON%20features%2C%20one%20for%20each%20country%20of%20the%20world%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20world)%3A%0A%20%20%20%20alt.Chart(alt.topo_feature(world%2C%20'countries')).mark_geoshape()%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20In%20the%20example%20above%2C%20Altair%20applies%20a%20default%20blue%20color%20and%20uses%20a%20default%20map%20projection%20(%60mercator%60).%20We%20can%20customize%20the%20colors%20and%20boundary%20stroke%20widths%20using%20standard%20mark%20properties.%20Using%20the%20%60project%60%20method%20we%20can%20also%20add%20our%20own%20map%20projection%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20world)%3A%0A%20%20%20%20alt.Chart(alt.topo_feature(world%2C%20'countries')).mark_geoshape(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20fill%3D'%232a1d0c'%2C%20stroke%3D'%23706545'%2C%20strokeWidth%3D0.5%0A%20%20%20%20).project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'mercator'%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20By%20default%20Altair%20automatically%20adjusts%20the%20projection%20so%20that%20all%20the%20data%20fits%20within%20the%20width%20and%20height%20of%20the%20chart.%20We%20can%20also%20specify%20projection%20parameters%2C%20such%20as%20%60scale%60%20(zoom%20level)%20and%20%60translate%60%20(panning)%2C%20to%20customize%20the%20projection%20settings.%20Here%20we%20adjust%20the%20%60scale%60%20and%20%60translate%60%20parameters%20to%20focus%20on%20Europe%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20world)%3A%0A%20%20%20%20alt.Chart(alt.topo_feature(world%2C%20'countries')).mark_geoshape(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20fill%3D'%232a1d0c'%2C%20stroke%3D'%23706545'%2C%20strokeWidth%3D0.5%0A%20%20%20%20).project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'mercator'%2C%20scale%3D400%2C%20translate%3D%5B100%2C%20550%5D%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20_Note%20how%20the%20110m%20resolution%20of%20the%20data%20becomes%20apparent%20at%20this%20scale.%20To%20see%20more%20detailed%20coast%20lines%20and%20boundaries%2C%20we%20need%20an%20input%20file%20with%20more%20fine-grained%20geometries.%20Adjust%20the%20%60scale%60%20and%20%60translate%60%20parameters%20to%20focus%20the%20map%20on%20other%20regions!_%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20So%20far%20our%20map%20shows%20countries%20only.%20Using%20the%20%60layer%60%20operator%2C%20we%20can%20combine%20multiple%20map%20elements.%20Altair%20includes%20_data%20generators_%20we%20can%20use%20to%20create%20data%20for%20additional%20map%20layers%3A%0A%0A%20%20%20%20-%20The%20sphere%20generator%20(%60%7B'sphere'%3A%20True%7D%60)%20provides%20a%20GeoJSON%20representation%20of%20the%20full%20sphere%20of%20the%20Earth.%20We%20can%20create%20an%20additional%20%60geoshape%60%20mark%20that%20fills%20in%20the%20shape%20of%20the%20Earth%20as%20a%20background%20layer.%0A%20%20%20%20-%20The%20graticule%20generator%20(%60%7B'graticule'%3A%20...%7D%60)%20creates%20a%20GeoJSON%20feature%20representing%20a%20_graticule_%3A%20a%20grid%20formed%20by%20lines%20of%20latitude%20and%20longitude.%20The%20default%20graticule%20has%20meridians%20and%20parallels%20every%2010%C2%B0%20between%20%C2%B180%C2%B0%20latitude.%20For%20the%20polar%20regions%2C%20there%20are%20meridians%20every%2090%C2%B0.%20These%20settings%20can%20be%20customized%20using%20the%20%60stepMinor%60%20and%20%60stepMajor%60%20properties.%0A%0A%20%20%20%20Let's%20layer%20sphere%2C%20graticule%2C%20and%20country%20marks%20into%20a%20reusable%20map%20specification%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20world)%3A%0A%20%20%20%20map%20%3D%20alt.layer(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20use%20the%20sphere%20of%20the%20Earth%20as%20the%20base%20layer%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(%7B'sphere'%3A%20True%7D).mark_geoshape(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20fill%3D'%23e6f3ff'%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20add%20a%20graticule%20for%20geographic%20reference%20lines%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(%7B'graticule'%3A%20True%7D).mark_geoshape(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3D'%23ffffff'%2C%20strokeWidth%3D1%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20and%20then%20the%20countries%20of%20the%20world%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(alt.topo_feature(world%2C%20'countries')).mark_geoshape(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20fill%3D'%232a1d0c'%2C%20stroke%3D'%23706545'%2C%20strokeWidth%3D0.5%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20).properties(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20width%3D600%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20height%3D400%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%20(map%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20We%20can%20extend%20the%20map%20with%20a%20desired%20projection%20and%20draw%20the%20result.%20Here%20we%20apply%20a%20%5BNatural%20Earth%20projection%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FNatural_Earth_projection).%20The%20_sphere_%20layer%20provides%20the%20light%20blue%20background%3B%20the%20_graticule_%20layer%20provides%20the%20white%20geographic%20reference%20lines.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(map)%3A%0A%20%20%20%20map.project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'naturalEarth1'%2C%20scale%3D110%2C%20translate%3D%5B300%2C%20200%5D%0A%20%20%20%20).configure_view(stroke%3DNone)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Point%20Maps%0A%0A%20%20%20%20In%20addition%20to%20the%20_geometric_%20data%20provided%20by%20GeoJSON%20or%20TopoJSON%20files%2C%20many%20tabular%20datasets%20include%20geographic%20information%20in%20the%20form%20of%20fields%20for%20%60longitude%60%20and%20%60latitude%60%20coordinates%2C%20or%20references%20to%20geographic%20regions%20such%20as%20country%20names%2C%20state%20names%2C%20postal%20codes%2C%20_etc._%2C%20which%20can%20be%20mapped%20to%20coordinates%20using%20a%20%5Bgeocoding%20service%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FGeocoding).%20In%20some%20cases%2C%20location%20data%20is%20rich%20enough%20that%20we%20can%20see%20meaningful%20patterns%20by%20projecting%20the%20data%20points%20alone%20%26mdash%3B%20no%20base%20map%20required!%0A%0A%20%20%20%20Let's%20look%20at%20a%20dataset%20of%205-digit%20zip%20codes%20in%20the%20United%20States%2C%20including%20%60longitude%60%2C%20%60latitude%60%20coordinates%20for%20each%20post%20office%20in%20addition%20to%20a%20%60zip_code%60%20field.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(data)%3A%0A%20%20%20%20zipcodes%20%3D%20data.zipcodes.url%0A%20%20%20%20zipcodes%0A%20%20%20%20return%20(zipcodes%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20We%20can%20visualize%20each%20post%20office%20location%20using%20a%20small%20(1-pixel)%20%60square%60%20mark.%20However%2C%20to%20set%20the%20positions%20we%20do%20_not_%20use%20%60x%60%20and%20%60y%60%20channels.%20_Why%20is%20that%3F_%0A%0A%20%20%20%20While%20cartographic%20projections%20map%20(%60longitude%60%2C%20%60latitude%60)%20coordinates%20to%20(%60x%60%2C%20%60y%60)%20coordinates%2C%20they%20can%20do%20so%20in%20arbitrary%20ways.%20There%20is%20no%20guarantee%2C%20for%20example%2C%20that%20%60longitude%60%20%E2%86%92%20%60x%60%20and%20%60latitude%60%20%E2%86%92%20%60y%60!%20Instead%2C%20Altair%20includes%20special%20%60longitude%60%20and%20%60latitude%60%20encoding%20channels%20to%20handle%20geographic%20coordinates.%20These%20channels%20indicate%20which%20data%20fields%20should%20be%20mapped%20to%20%60longitude%60%20and%20%60latitude%60%20coordinates%2C%20and%20then%20applies%20a%20projection%20to%20map%20those%20coordinates%20to%20(%60x%60%2C%20%60y%60)%20positions.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20zipcodes)%3A%0A%20%20%20%20alt.Chart(zipcodes).mark_square(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20size%3D1%2C%20opacity%3D1%0A%20%20%20%20).encode(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20longitude%3D'longitude%3AQ'%2C%20%23%20apply%20the%20field%20named%20'longitude'%20to%20the%20longitude%20channel%0A%20%20%20%20%20%20%20%20latitude%3D'latitude%3AQ'%20%20%20%20%23%20apply%20the%20field%20named%20'latitude'%20to%20the%20latitude%20channel%0A%20%20%20%20).project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'albersUsa'%0A%20%20%20%20).properties(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20width%3D900%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20height%3D500%0A%20%20%20%20).configure_view(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3DNone%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20_Plotting%20zip%20codes%20only%2C%20we%20can%20see%20the%20outline%20of%20the%20United%20States%20and%20discern%20meaningful%20patterns%20in%20the%20density%20of%20post%20offices%2C%20without%20a%20base%20map%20or%20additional%20reference%20elements!_%0A%0A%20%20%20%20We%20use%20the%20%60albersUsa%60%20projection%2C%20which%20takes%20some%20liberties%20with%20the%20actual%20geometry%20of%20the%20Earth%2C%20with%20scaled%20versions%20of%20Alaska%20and%20Hawaii%20in%20the%20bottom-left%20corner.%20As%20we%20did%20not%20specify%20projection%20%60scale%60%20or%20%60translate%60%20parameters%2C%20Altair%20sets%20them%20automatically%20to%20fit%20the%20visualized%20data.%0A%0A%20%20%20%20We%20can%20now%20go%20on%20to%20ask%20more%20questions%20of%20our%20dataset.%20For%20example%2C%20is%20there%20any%20rhyme%20or%20reason%20to%20the%20allocation%20of%20zip%20codes%3F%20To%20assess%20this%20question%20we%20can%20add%20a%20color%20encoding%20based%20on%20the%20first%20digit%20of%20the%20zip%20code.%20We%20first%20add%20a%20%60calculate%60%20transform%20to%20extract%20the%20first%20digit%2C%20and%20encode%20the%20result%20using%20the%20color%20channel%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20zipcodes)%3A%0A%20%20%20%20alt.Chart(zipcodes).transform_calculate(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20digit%3D'datum.zip_code%5B0%5D'%0A%20%20%20%20).mark_square(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20size%3D2%2C%20opacity%3D1%0A%20%20%20%20).encode(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20longitude%3D'longitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20latitude%3D'latitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20color%3D'digit%3AN'%0A%20%20%20%20).project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'albersUsa'%0A%20%20%20%20).properties(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20width%3D900%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20height%3D500%0A%20%20%20%20).configure_view(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3DNone%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20_To%20zoom%20in%20on%20a%20specific%20digit%2C%20add%20a%20filter%20transform%20to%20limit%20the%20data%20shown!%20Try%20adding%20an%20%5Binteractive%20selection%5D(https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fuwdata%2Fvisualization-curriculum%2Fblob%2Fmaster%2Faltair_interaction.ipynb)%20to%20filter%20to%20a%20single%20digit%20and%20dynamically%20update%20the%20map.%20And%20be%20sure%20to%20use%20strings%20(%5C%60'1'%5C%60)%20instead%20of%20numbers%20(%5C%601%5C%60)%20when%20filtering%20digit%20values!_%0A%0A%20%20%20%20(This%20example%20is%20inspired%20by%20Ben%20Fry's%20classic%20%5Bzipdecode%5D(https%3A%2F%2Fbenfry.com%2Fzipdecode%2F)%20visualization!)%0A%0A%20%20%20%20We%20might%20further%20wonder%20what%20the%20_sequence_%20of%20zip%20codes%20might%20indicate.%20One%20way%20to%20explore%20this%20question%20is%20to%20connect%20each%20consecutive%20zip%20code%20using%20a%20%60line%60%20mark%2C%20as%20done%20in%20Robert%20Kosara's%20%5BZipScribble%5D(https%3A%2F%2Feagereyes.org%2Fzipscribble-maps%2Funited-states)%20visualization%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20zipcodes)%3A%0A%20%20%20%20alt.Chart(zipcodes).transform_filter(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'-150%20%3C%20datum.longitude%20%26%26%2022%20%3C%20datum.latitude%20%26%26%20datum.latitude%20%3C%2055'%0A%20%20%20%20).transform_calculate(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20digit%3D'datum.zip_code%5B0%5D'%0A%20%20%20%20).mark_line(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20strokeWidth%3D0.5%0A%20%20%20%20).encode(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20longitude%3D'longitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20latitude%3D'latitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20color%3D'digit%3AN'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20order%3D'zip_code%3AO'%0A%20%20%20%20).project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'albersUsa'%0A%20%20%20%20).properties(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20width%3D900%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20height%3D500%0A%20%20%20%20).configure_view(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3DNone%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20_We%20can%20now%20see%20how%20zip%20codes%20further%20cluster%20into%20smaller%20areas%2C%20indicating%20a%20hierarchical%20allocation%20of%20codes%20by%20location%2C%20but%20with%20some%20notable%20variability%20within%20local%20clusters._%0A%0A%20%20%20%20If%20you%20were%20paying%20careful%20attention%20to%20our%20earlier%20maps%2C%20you%20may%20have%20noticed%20that%20there%20are%20zip%20codes%20being%20plotted%20in%20the%20upper-left%20corner!%20These%20correspond%20to%20locations%20such%20as%20Puerto%20Rico%20or%20American%20Samoa%2C%20which%20contain%20U.S.%20zip%20codes%20but%20are%20mapped%20to%20%60null%60%20coordinates%20(%600%60%2C%20%600%60)%20by%20the%20%60albersUsa%60%20projection.%20In%20addition%2C%20Alaska%20and%20Hawaii%20can%20complicate%20our%20view%20of%20the%20connecting%20line%20segments.%20In%20response%2C%20the%20code%20above%20includes%20an%20additional%20filter%20that%20removes%20points%20outside%20our%20chosen%20%60longitude%60%20and%20%60latitude%60%20spans.%0A%0A%20%20%20%20_Remove%20the%20filter%20above%20to%20see%20what%20happens!_%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Symbol%20Maps%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Now%20let's%20combine%20a%20base%20map%20and%20plotted%20data%20as%20separate%20layers.%20We'll%20examine%20the%20U.S.%20commercial%20flight%20network%2C%20considering%20both%20airports%20and%20flight%20routes.%20To%20do%20so%2C%20we'll%20need%20three%20datasets.%0A%20%20%20%20For%20our%20base%20map%2C%20we'll%20use%20a%20TopoJSON%20file%20for%20the%20United%20States%20at%2010m%20resolution%2C%20containing%20features%20for%20%60states%60%20or%20%60counties%60%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(data)%3A%0A%20%20%20%20usa%20%3D%20data.us_10m.url%0A%20%20%20%20usa%0A%20%20%20%20return%20(usa%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20For%20the%20airports%2C%20we%20will%20use%20a%20dataset%20with%20fields%20for%20the%20%60longitude%60%20and%20%60latitude%60%20coordinates%20of%20each%20airport%20as%20well%20as%20the%20%60iata%60%20airport%20code%20%26mdash%3B%20for%20example%2C%20%60'SEA'%60%20for%20%5BSeattle-Tacoma%20International%20Airport%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FSeattle%25E2%2580%2593Tacoma_International_Airport).%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(data)%3A%0A%20%20%20%20airports%20%3D%20data.airports.url%0A%20%20%20%20airports%0A%20%20%20%20return%20(airports%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Finally%2C%20we%20will%20use%20a%20dataset%20of%20flight%20routes%2C%20which%20contains%20%60origin%60%20and%20%60destination%60%20fields%20with%20the%20IATA%20codes%20for%20the%20corresponding%20airports%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(data)%3A%0A%20%20%20%20flights%20%3D%20data.flights_airport.url%0A%20%20%20%20flights%0A%20%20%20%20return%20(flights%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Let's%20start%20by%20creating%20a%20base%20map%20using%20the%20%60albersUsa%60%20projection%2C%20and%20add%20a%20layer%20that%20plots%20%60circle%60%20marks%20for%20each%20airport%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(airports%2C%20alt%2C%20usa)%3A%0A%20%20%20%20alt.layer(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(alt.topo_feature(usa%2C%20'states')).mark_geoshape(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20fill%3D'%23ddd'%2C%20stroke%3D'%23fff'%2C%20strokeWidth%3D1%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(airports).mark_circle(size%3D9).encode(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20latitude%3D'latitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20longitude%3D'longitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20tooltip%3D'iata%3AN'%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20).project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'albersUsa'%0A%20%20%20%20).properties(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20width%3D900%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20height%3D500%0A%20%20%20%20).configure_view(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3DNone%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20_That's%20a%20lot%20of%20airports!%20Obviously%2C%20not%20all%20of%20them%20are%20major%20hubs._%0A%0A%20%20%20%20Similar%20to%20our%20zip%20codes%20dataset%2C%20our%20airport%20data%20includes%20points%20that%20lie%20outside%20the%20continental%20United%20States.%20So%20we%20again%20see%20points%20in%20the%20upper-left%20corner.%20We%20might%20want%20to%20filter%20these%20points%2C%20but%20to%20do%20so%20we%20first%20need%20to%20know%20more%20about%20them.%0A%0A%20%20%20%20_Update%20the%20map%20projection%20above%20to%20%60albers%60%20%26ndash%3B%20side-stepping%20the%20idiosyncratic%20behavior%20of%20%60albersUsa%60%20%26ndash%3B%20so%20that%20the%20actual%20locations%20of%20these%20additional%20points%20is%20revealed!_%0A%0A%20%20%20%20Now%2C%20instead%20of%20showing%20all%20airports%20in%20an%20undifferentiated%20fashion%2C%20let's%20identify%20major%20hubs%20by%20considering%20the%20total%20number%20of%20routes%20that%20originate%20at%20each%20airport.%20We'll%20use%20the%20%60routes%60%20dataset%20as%20our%20primary%20data%20source%3A%20it%20contains%20a%20list%20of%20flight%20routes%20that%20we%20can%20aggregate%20to%20count%20the%20number%20of%20routes%20for%20each%20%60origin%60%20airport.%0A%0A%20%20%20%20However%2C%20the%20%60routes%60%20dataset%20does%20not%20include%20the%20_locations_%20of%20the%20airports!%20To%20augment%20the%20%60routes%60%20data%20with%20locations%2C%20we%20need%20a%20new%20data%20transformation%3A%20%60lookup%60.%20The%20%60lookup%60%20transform%20takes%20a%20field%20value%20in%20a%20primary%20dataset%20and%20uses%20it%20as%20a%20_key_%20to%20look%20up%20related%20information%20in%20another%20table.%20In%20this%20case%2C%20we%20want%20to%20match%20the%20%60origin%60%20airport%20code%20in%20our%20%60routes%60%20dataset%20against%20the%20%60iata%60%20field%20of%20the%20%60airports%60%20dataset%2C%20then%20extract%20the%20corresponding%20%60latitude%60%20and%20%60longitude%60%20fields.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(airports%2C%20alt%2C%20flights%2C%20usa)%3A%0A%20%20%20%20alt.layer(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(alt.topo_feature(usa%2C%20'states')).mark_geoshape(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20fill%3D'%23ddd'%2C%20stroke%3D'%23fff'%2C%20strokeWidth%3D1%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(flights).mark_circle().transform_aggregate(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20groupby%3D%5B'origin'%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20routes%3D'count()'%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).transform_lookup(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20lookup%3D'origin'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20from_%3Dalt.LookupData(data%3Dairports%2C%20key%3D'iata'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20fields%3D%5B'state'%2C%20'latitude'%2C%20'longitude'%5D)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).transform_filter(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'datum.state%20!%3D%3D%20%22PR%22%20%26%26%20datum.state%20!%3D%3D%20%22VI%22'%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).encode(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20latitude%3D'latitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20longitude%3D'longitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20tooltip%3D%5B'origin%3AN'%2C%20'routes%3AQ'%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20size%3Dalt.Size('routes%3AQ'%2C%20scale%3Dalt.Scale(range%3D%5B0%2C%201000%5D)%2C%20legend%3DNone)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20order%3Dalt.Order('routes%3AQ'%2C%20sort%3D'descending')%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20).project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'albersUsa'%0A%20%20%20%20).properties(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20width%3D900%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20height%3D500%0A%20%20%20%20).configure_view(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3DNone%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20_Which%20U.S.%20airports%20have%20the%20highest%20number%20of%20outgoing%20routes%3F_%0A%0A%20%20%20%20Now%20that%20we%20can%20see%20the%20airports%2C%20which%20may%20wish%20to%20interact%20with%20them%20to%20better%20understand%20the%20structure%20of%20the%20air%20traffic%20network.%20We%20can%20add%20a%20%60rule%60%20mark%20layer%20to%20represent%20paths%20from%20%60origin%60%20airports%20to%20%60destination%60%20airports%2C%20which%20requires%20two%20%60lookup%60%20transforms%20to%20retreive%20coordinates%20for%20each%20end%20point.%20In%20addition%2C%20we%20can%20use%20a%20%60single%60%20selection%20to%20filter%20these%20routes%2C%20such%20that%20only%20the%20routes%20originating%20at%20the%20currently%20selected%20airport%20are%20shown.%0A%0A%20%20%20%20_Starting%20from%20the%20static%20map%20above%2C%20can%20you%20build%20an%20interactive%20version%3F%20Feel%20free%20to%20skip%20the%20code%20below%20to%20engage%20with%20the%20interactive%20map%20first%2C%20and%20think%20through%20how%20you%20might%20build%20it%20on%20your%20own!_%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(airports%2C%20alt%2C%20flights%2C%20usa)%3A%0A%20%20%20%20%23%20interactive%20selection%20for%20origin%20airport%0A%20%20%20%20%23%20select%20nearest%20airport%20to%20mouse%20cursor%0A%20%20%20%20origin%20%3D%20alt.selection_point(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20on%3D'mouseover'%2C%20nearest%3DTrue%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20fields%3D%5B'origin'%5D%2C%20empty%3D'none'%0A%20%20%20%20)%0A%0A%20%20%20%20%23%20shared%20data%20reference%20for%20lookup%20transforms%0A%20%20%20%20foreign%20%3D%20alt.LookupData(data%3Dairports%2C%20key%3D'iata'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20fields%3D%5B'latitude'%2C%20'longitude'%5D)%0A%0A%20%20%20%20alt.layer(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20base%20map%20of%20the%20United%20States%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(alt.topo_feature(usa%2C%20'states')).mark_geoshape(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20fill%3D'%23ddd'%2C%20stroke%3D'%23fff'%2C%20strokeWidth%3D1%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20route%20lines%20from%20selected%20origin%20airport%20to%20destination%20airports%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(flights).mark_rule(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20color%3D'%23000'%2C%20opacity%3D0.35%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).transform_filter(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20origin%20%23%20filter%20to%20selected%20origin%20only%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).transform_lookup(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20lookup%3D'origin'%2C%20from_%3Dforeign%20%23%20origin%20lat%2Flon%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).transform_lookup(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20lookup%3D'destination'%2C%20from_%3Dforeign%2C%20as_%3D%5B'lat2'%2C%20'lon2'%5D%20%23%20dest%20lat%2Flon%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).encode(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20latitude%3D'latitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20longitude%3D'longitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20latitude2%3D'lat2'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20longitude2%3D'lon2'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20size%20airports%20by%20number%20of%20outgoing%20routes%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%201.%20aggregate%20flights-airport%20data%20set%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%202.%20lookup%20location%20data%20from%20airports%20data%20set%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%203.%20remove%20Puerto%20Rico%20(PR)%20and%20Virgin%20Islands%20(VI)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Chart(flights).mark_circle().transform_aggregate(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20groupby%3D%5B'origin'%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20routes%3D'count()'%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).transform_lookup(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20lookup%3D'origin'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20from_%3Dalt.LookupData(data%3Dairports%2C%20key%3D'iata'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20fields%3D%5B'state'%2C%20'latitude'%2C%20'longitude'%5D)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).transform_filter(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'datum.state%20!%3D%3D%20%22PR%22%20%26%26%20datum.state%20!%3D%3D%20%22VI%22'%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).add_params(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20origin%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).encode(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20latitude%3D'latitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20longitude%3D'longitude%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20tooltip%3D%5B'origin%3AN'%2C%20'routes%3AQ'%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20size%3Dalt.Size('routes%3AQ'%2C%20scale%3Dalt.Scale(range%3D%5B0%2C%201000%5D)%2C%20legend%3DNone)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20order%3Dalt.Order('routes%3AQ'%2C%20sort%3D'descending')%20%23%20place%20smaller%20circles%20on%20top%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20).project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'albersUsa'%0A%20%20%20%20).properties(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20width%3D900%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20height%3D500%0A%20%20%20%20).configure_view(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3DNone%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20_Mouseover%20the%20map%20to%20probe%20the%20flight%20network!_%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Choropleth%20Maps%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20A%20%5Bchoropleth%20map%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FChoropleth_map)%20uses%20shaded%20or%20textured%20regions%20to%20visualize%20data%20values.%20Sized%20symbol%20maps%20are%20often%20more%20accurate%20to%20read%2C%20as%20people%20tend%20to%20be%20better%20at%20estimating%20proportional%20differences%20between%20the%20area%20of%20circles%20than%20between%20color%20shades.%20Nevertheless%2C%20choropleth%20maps%20are%20popular%20in%20practice%20and%20particularly%20useful%20when%20too%20many%20symbols%20become%20perceptually%20overwhelming.%0A%0A%20%20%20%20For%20example%2C%20while%20the%20United%20States%20only%20has%2050%20states%2C%20it%20has%20thousands%20of%20counties%20within%20those%20states.%20Let's%20build%20a%20choropleth%20map%20of%20the%20unemployment%20rate%20per%20county%2C%20back%20in%20the%20recession%20year%20of%202008.%20In%20some%20cases%2C%20input%20GeoJSON%20or%20TopoJSON%20files%20might%20include%20statistical%20data%20that%20we%20can%20directly%20visualize.%20In%20this%20case%2C%20however%2C%20we%20have%20two%20files%3A%20our%20TopoJSON%20file%20that%20includes%20county%20boundary%20features%20(%60usa%60)%2C%20and%20a%20separate%20text%20file%20that%20contains%20unemployment%20statistics%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(data)%3A%0A%20%20%20%20unemp%20%3D%20data.unemployment.url%0A%20%20%20%20unemp%0A%20%20%20%20return%20(unemp%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20To%20integrate%20our%20data%20sources%2C%20we%20will%20again%20need%20to%20use%20the%20%60lookup%60%20transform%2C%20augmenting%20our%20TopoJSON-based%20%60geoshape%60%20data%20with%20unemployment%20rates.%20We%20can%20then%20create%20a%20map%20that%20includes%20a%20%60color%60%20encoding%20for%20the%20looked-up%20%60rate%60%20field.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20unemp%2C%20usa)%3A%0A%20%20%20%20alt.Chart(alt.topo_feature(usa%2C%20'counties')).mark_geoshape(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3D'%23aaa'%2C%20strokeWidth%3D0.25%0A%20%20%20%20).transform_lookup(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20lookup%3D'id'%2C%20from_%3Dalt.LookupData(data%3Dunemp%2C%20key%3D'id'%2C%20fields%3D%5B'rate'%5D)%0A%20%20%20%20).encode(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Color('rate%3AQ'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20scale%3Dalt.Scale(domain%3D%5B0%2C%200.3%5D%2C%20clamp%3DTrue)%2C%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20legend%3Dalt.Legend(format%3D'%25'))%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Tooltip('rate%3AQ'%2C%20format%3D'.0%25')%0A%20%20%20%20).project(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20type%3D'albersUsa'%0A%20%20%20%20).properties(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20width%3D900%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20height%3D500%0A%20%20%20%20).configure_view(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3DNone%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20*Examine%20the%20unemployment%20rates%20by%20county.%20Higher%20values%20in%20Michigan%20may%20relate%20to%20the%20automotive%20industry.%20Counties%20in%20the%20%5BGreat%20Plains%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FGreat_Plains)%20and%20Mountain%20states%20exhibit%20both%20low%20**and**%20high%20rates.%20Is%20this%20variation%20meaningful%2C%20or%20is%20it%20possibly%20an%20%5Bartifact%20of%20lower%20sample%20sizes%5D(https%3A%2F%2Fmedium.com%2F%40uwdata%2Fsurprise-maps-showing-the-unexpected-e92b67398865)%3F%20To%20explore%20further%2C%20try%20changing%20the%20upper%20scale%20domain%20(e.g.%2C%20to%20%600.2%60)%20to%20adjust%20the%20color%20mapping.*%0A%0A%20%20%20%20A%20central%20concern%20for%20choropleth%20maps%20is%20the%20choice%20of%20colors.%20Above%2C%20we%20use%20Altair's%20default%20%60'yellowgreenblue'%60%20scheme%20for%20heatmaps.%20Below%20we%20compare%20other%20schemes%2C%20including%20a%20_single-hue%20sequential_%20scheme%20(%60teals%60)%20that%20varies%20in%20luminance%20only%2C%20a%20_multi-hue%20sequential_%20scheme%20(%60viridis%60)%20that%20ramps%20in%20both%20luminance%20and%20hue%2C%20and%20a%20_diverging_%20scheme%20(%60blueorange%60)%20that%20uses%20a%20white%20mid-point%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20unemp%2C%20usa)%3A%0A%20%20%20%20%23%20utility%20function%20to%20generate%20a%20map%20specification%20for%20a%20provided%20color%20scheme%0A%20%20%20%20def%20map_(scheme)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20alt.Chart().mark_geoshape().project(type%3D'albersUsa').encode(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20alt.Color('rate%3AQ'%2C%20scale%3Dalt.Scale(scheme%3Dscheme)%2C%20legend%3DNone)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20).properties(width%3D305%2C%20height%3D200)%0A%0A%20%20%20%20alt.hconcat(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20map_('tealblues')%2C%20map_('viridis')%2C%20map_('blueorange')%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20data%3Dalt.topo_feature(usa%2C%20'counties')%0A%20%20%20%20).transform_lookup(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20lookup%3D'id'%2C%20from_%3Dalt.LookupData(data%3Dunemp%2C%20key%3D'id'%2C%20fields%3D%5B'rate'%5D)%0A%20%20%20%20).configure_view(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stroke%3DNone%0A%20%20%20%20).resolve_scale(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20color%3D'independent'%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20_Which%20color%20schemes%20do%20you%20find%20to%20be%20more%20effective%3F%20Why%20might%20that%20be%3F%20Modify%20the%20maps%20above%20to%20use%20other%20available%20schemes%2C%20as%20described%20in%20the%20%5BVega%20Color%20Schemes%20documentation%5D(https%3A%2F%2Fvega.github.io%2Fvega%2Fdocs%2Fschemes%2F)._%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Cartographic%20Projections%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Now%20that%20we%20have%20some%20experience%20creating%20maps%2C%20let's%20take%20a%20closer%20look%20at%20cartographic%20projections.%20As%20explained%20by%20%5BWikipedia%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FMap_projection)%2C%0A%0A%20%20%20%20%3E%20_All%20map%20projections%20necessarily%20distort%20the%20surface%20in%20some%20fashion.%20Depending%20on%20the%20purpose%20of%20the%20map%2C%20some%20distortions%20are%20acceptable%20and%20others%20are%20not%3B%20therefore%2C%20different%20map%20projections%20exist%20in%20order%20to%20preserve%20some%20properties%20of%20the%20sphere-like%20body%20at%20the%20expense%20of%20other%20properties._%0A%0A%20%20%20%20Some%20of%20the%20properties%20we%20might%20wish%20to%20consider%20include%3A%0A%0A%20%20%20%20-%20_Area_%3A%20Does%20the%20projection%20distort%20region%20sizes%3F%0A%20%20%20%20-%20_Bearing_%3A%20Does%20a%20straight%20line%20correspond%20to%20a%20constant%20direction%20of%20travel%3F%0A%20%20%20%20-%20_Distance_%3A%20Do%20lines%20of%20equal%20length%20correspond%20to%20equal%20distances%20on%20the%20globe%3F%0A%20%20%20%20-%20_Shape_%3A%20Does%20the%20projection%20preserve%20spatial%20relations%20(angles)%20between%20points%3F%0A%0A%20%20%20%20Selecting%20an%20appropriate%20projection%20thus%20depends%20on%20the%20use%20case%20for%20the%20map.%20For%20example%2C%20if%20we%20are%20assessing%20land%20use%20and%20the%20extent%20of%20land%20matters%2C%20we%20might%20choose%20an%20area-preserving%20projection.%20If%20we%20want%20to%20visualize%20shockwaves%20emanating%20from%20an%20earthquake%2C%20we%20might%20focus%20the%20map%20on%20the%20quake's%20epicenter%20and%20preserve%20distances%20outward%20from%20that%20point.%20Or%2C%20if%20we%20wish%20to%20aid%20navigation%2C%20the%20preservation%20of%20bearing%20and%20shape%20may%20be%20more%20important.%0A%0A%20%20%20%20We%20can%20also%20characterize%20projections%20in%20terms%20of%20the%20_projection%20surface_.%20Cylindrical%20projections%2C%20for%20example%2C%20project%20surface%20points%20of%20the%20sphere%20onto%20a%20surrounding%20cylinder%3B%20the%20%22unrolled%22%20cylinder%20then%20provides%20our%20map.%20As%20we%20further%20describe%20below%2C%20we%20might%20alternatively%20project%20onto%20the%20surface%20of%20a%20cone%20(conic%20projections)%20or%20directly%20onto%20a%20flat%20plane%20(azimuthal%20projections).%0A%0A%20%20%20%20*Let's%20first%20build%20up%20our%20intuition%20by%20interacting%20with%20a%20variety%20of%20projections!%20**%5BOpen%20the%20online%20Vega-Lite%20Cartographic%20Projections%20notebook%5D(https%3A%2F%2Fobservablehq.com%2F%40vega%2Fvega-lite-cartographic-projections).**%20Use%20the%20controls%20on%20that%20page%20to%20select%20a%20projection%20and%20explore%20projection%20parameters%2C%20such%20as%20the%20%60scale%60%20(zooming)%20and%20x%2Fy%20translation%20(panning).%20The%20rotation%20(%5Byaw%2C%20pitch%2C%20roll%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FAircraft_principal_axes))%20controls%20determine%20the%20orientation%20of%20the%20globe%20relative%20to%20the%20surface%20being%20projected%20upon.*%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%23%20A%20Tour%20of%20Specific%20Projection%20Types%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%5B**Cylindrical%20projections**%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FMap_projection%23Cylindrical)%20map%20the%20sphere%20onto%20a%20surrounding%20cylinder%2C%20then%20unroll%20the%20cylinder.%20If%20the%20major%20axis%20of%20the%20cylinder%20is%20oriented%20north-south%2C%20meridians%20are%20mapped%20to%20straight%20lines.%20%5BPseudo-cylindrical%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FMap_projection%23Pseudocylindrical)%20projections%20represent%20a%20central%20meridian%20as%20a%20straight%20line%2C%20with%20other%20meridians%20%22bending%22%20away%20from%20the%20center.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20map)%3A%0A%20%20%20%20_minimap%20%3D%20map.properties(width%3D225%2C%20height%3D225)%0A%20%20%20%20alt.hconcat(_minimap.project(type%3D'equirectangular').properties(title%3D'equirectangular')%2C%20_minimap.project(type%3D'mercator').properties(title%3D'mercator')%2C%20_minimap.project(type%3D'transverseMercator').properties(title%3D'transverseMercator')%2C%20_minimap.project(type%3D'naturalEarth1').properties(title%3D'naturalEarth1')).properties(spacing%3D10).configure_view(stroke%3DNone)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20-%20%5BEquirectangular%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FEquirectangular_projection)%20(%60equirectangular%60)%3A%20Scale%20%60lat%60%2C%20%60lon%60%20coordinate%20values%20directly.%0A%20%20%20%20-%20%5BMercator%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FMercator_projection)%20(%60mercator%60)%3A%20Project%20onto%20a%20cylinder%2C%20using%20%60lon%60%20directly%2C%20but%20subjecting%20%60lat%60%20to%20a%20non-linear%20transformation.%20Straight%20lines%20preserve%20constant%20compass%20bearings%20(%5Brhumb%20lines%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FRhumb_line))%2C%20making%20this%20projection%20well-suited%20to%20navigation.%20However%2C%20areas%20in%20the%20far%20north%20or%20south%20can%20be%20greatly%20distorted.%0A%20%20%20%20-%20%5BTransverse%20Mercator%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FTransverse_Mercator_projection)%20(%60transverseMercator%60)%3A%20A%20mercator%20projection%2C%20but%20with%20the%20bounding%20cylinder%20rotated%20to%20a%20transverse%20axis.%20Whereas%20the%20standard%20Mercator%20projection%20has%20highest%20accuracy%20along%20the%20equator%2C%20the%20Transverse%20Mercator%20projection%20is%20most%20accurate%20along%20the%20central%20meridian.%0A%20%20%20%20-%20%5BNatural%20Earth%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FNatural_Earth_projection)%20(%60naturalEarth1%60)%3A%20A%20pseudo-cylindrical%20projection%20designed%20for%20showing%20the%20whole%20Earth%20in%20one%20view.%0A%20%20%20%20%3Cbr%2F%3E%3Cbr%2F%3E%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%5B**Conic%20projections**%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FMap_projection%23Conic)%20map%20the%20sphere%20onto%20a%20cone%2C%20and%20then%20unroll%20the%20cone%20on%20to%20the%20plane.%20Conic%20projections%20are%20configured%20by%20two%20_standard%20parallels_%2C%20which%20determine%20where%20the%20cone%20intersects%20the%20globe.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20map)%3A%0A%20%20%20%20_minimap%20%3D%20map.properties(width%3D180%2C%20height%3D130)%0A%20%20%20%20alt.hconcat(_minimap.project(type%3D'conicEqualArea').properties(title%3D'conicEqualArea')%2C%20_minimap.project(type%3D'conicEquidistant').properties(title%3D'conicEquidistant')%2C%20_minimap.project(type%3D'conicConformal'%2C%20scale%3D35%2C%20translate%3D%5B90%2C%2065%5D).properties(title%3D'conicConformal')%2C%20_minimap.project(type%3D'albers').properties(title%3D'albers')%2C%20_minimap.project(type%3D'albersUsa').properties(title%3D'albersUsa')).properties(spacing%3D10).configure_view(stroke%3DNone)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20-%20%5BConic%20Equal%20Area%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FAlbers_projection)%20(%60conicEqualArea%60)%3A%20Area-preserving%20conic%20projection.%20Shape%20and%20distance%20are%20not%20preserved%2C%20but%20roughly%20accurate%20within%20standard%20parallels.%0A%20%20%20%20-%20%5BConic%20Equidistant%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FEquidistant_conic_projection)%20(%60conicEquidistant%60)%3A%20Conic%20projection%20that%20preserves%20distance%20along%20the%20meridians%20and%20standard%20parallels.%0A%20%20%20%20-%20%5BConic%20Conformal%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FLambert_conformal_conic_projection)%20(%60conicConformal%60)%3A%20Conic%20projection%20that%20preserves%20shape%20(local%20angles)%2C%20but%20not%20area%20or%20distance.%0A%20%20%20%20-%20%5BAlbers%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FAlbers_projection)%20(%60albers%60)%3A%20A%20variant%20of%20the%20conic%20equal%20area%20projection%20with%20standard%20parallels%20optimized%20for%20creating%20maps%20of%20the%20United%20States.%0A%20%20%20%20-%20%5BAlbers%20USA%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FAlbers_projection)%20(%60albersUsa%60)%3A%20A%20hybrid%20projection%20for%20the%2050%20states%20of%20the%20United%20States%20of%20America.%20This%20projection%20stitches%20together%20three%20Albers%20projections%20with%20different%20parameters%20for%20the%20continental%20U.S.%2C%20Alaska%2C%20and%20Hawaii.%0A%20%20%20%20%3Cbr%2F%3E%3Cbr%2F%3E%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%5B**Azimuthal%20projections**%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FMap_projection%23Azimuthal_%2528projections_onto_a_plane%2529)%20map%20the%20sphere%20directly%20onto%20a%20plane.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(alt%2C%20map)%3A%0A%20%20%20%20_minimap%20%3D%20map.properties(width%3D180%2C%20height%3D180)%0A%20%20%20%20alt.hconcat(_minimap.project(type%3D'azimuthalEqualArea').properties(title%3D'azimuthalEqualArea')%2C%20_minimap.project(type%3D'azimuthalEquidistant').properties(title%3D'azimuthalEquidistant')%2C%20_minimap.project(type%3D'orthographic').properties(title%3D'orthographic')%2C%20_minimap.project(type%3D'stereographic').properties(title%3D'stereographic')%2C%20_minimap.project(type%3D'gnomonic').properties(title%3D'gnomonic')).properties(spacing%3D10).configure_view(stroke%3DNone)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20-%20%5BAzimuthal%20Equal%20Area%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FLambert_azimuthal_equal-area_projection)%20(%60azimuthalEqualArea%60)%3A%20Accurately%20projects%20area%20in%20all%20parts%20of%20the%20globe%2C%20but%20does%20not%20preserve%20shape%20(local%20angles).%0A%20%20%20%20-%20%5BAzimuthal%20Equidistant%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FAzimuthal_equidistant_projection)%20(%60azimuthalEquidistant%60)%3A%20Preserves%20proportional%20distance%20from%20the%20projection%20center%20to%20all%20other%20points%20on%20the%20globe.%0A%20%20%20%20-%20%5BOrthographic%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FOrthographic_projection_in_cartography)%20(%60orthographic%60)%3A%20Projects%20a%20visible%20hemisphere%20onto%20a%20distant%20plane.%20Approximately%20matches%20a%20view%20of%20the%20Earth%20from%20outer%20space.%0A%20%20%20%20-%20%5BStereographic%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FStereographic_projection)%20(%60stereographic%60)%3A%20Preserves%20shape%2C%20but%20not%20area%20or%20distance.%0A%20%20%20%20-%20%5BGnomonic%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FGnomonic_projection)%20(%60gnomonic%60)%3A%20Projects%20the%20surface%20of%20the%20sphere%20directly%20onto%20a%20tangent%20plane.%20%5BGreat%20circles%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FGreat_circle)%20around%20the%20Earth%20are%20projected%20to%20straight%20lines%2C%20showing%20the%20shortest%20path%20between%20points.%0A%20%20%20%20%3Cbr%2F%3E%3Cbr%2F%3E%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Coda%3A%20Wrangling%20Geographic%20Data%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20The%20examples%20above%20all%20draw%20from%20the%20vega-datasets%20collection%2C%20including%20geometric%20(TopoJSON)%20and%20tabular%20(airports%2C%20unemployment%20rates)%20data.%20A%20common%20challenge%20to%20getting%20starting%20with%20geographic%20visualization%20is%20collecting%20the%20necessary%20data%20for%20your%20task.%20A%20number%20of%20data%20providers%20abound%2C%20including%20services%20such%20as%20the%20%5BUnited%20States%20Geological%20Survey%5D(https%3A%2F%2Fwww.usgs.gov%2Fproducts%2Fdata%2Fall-data)%20and%20%5BU.S.%20Census%20Bureau%5D(https%3A%2F%2Fwww.census.gov%2Fdata%2Fdatasets.html).%0A%0A%20%20%20%20In%20many%20cases%20you%20may%20have%20existing%20data%20with%20a%20geographic%20component%2C%20but%20require%20additional%20measures%20or%20geometry.%20To%20help%20you%20get%20started%2C%20here%20is%20one%20workflow%3A%0A%0A%20%20%20%201.%20Visit%20%5BNatural%20Earth%20Data%5D(http%3A%2F%2Fwww.naturalearthdata.com%2Fdownloads%2F)%20and%20browse%20to%20select%20data%20for%20regions%20and%20resolutions%20of%20interest.%20Download%20the%20corresponding%20zip%20file(s).%0A%20%20%20%202.%20Go%20to%20%5BMapShaper%5D(https%3A%2F%2Fmapshaper.org%2F)%20and%20drop%20your%20downloaded%20zip%20file%20onto%20the%20page.%20Revise%20the%20data%20as%20desired%2C%20and%20then%20%22Export%22%20generated%20TopoJSON%20or%20GeoJSON%20files.%0A%20%20%20%203.%20Load%20the%20exported%20data%20from%20MapShaper%20for%20use%20with%20Altair!%0A%0A%20%20%20%20Of%20course%2C%20many%20other%20tools%20%26ndash%3B%20both%20open-source%20and%20proprietary%20%26ndash%3B%20exist%20for%20working%20with%20geographic%20data.%20For%20more%20about%20geo-data%20wrangling%20and%20map%20creation%2C%20see%20Mike%20Bostock's%20tutorial%20series%20on%20%5BCommand-Line%20Cartography%5D(https%3A%2F%2Fmedium.com%2F%40mbostock%2Fcommand-line-cartography-part-1-897aa8f8ca2c).%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Summary%0A%0A%20%20%20%20At%20this%20point%2C%20we've%20only%20dipped%20our%20toes%20into%20the%20waters%20of%20map-making.%20_(You%20didn't%20expect%20a%20single%20notebook%20to%20impart%20centuries%20of%20learning%2C%20did%20you%3F)_%20For%20example%2C%20we%20left%20untouched%20topics%20such%20as%20%5B_cartograms_%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FCartogram)%20and%20conveying%20%5B_topography_%5D(https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FTopography)%20%26mdash%3B%20as%20in%20Imhof's%20illuminating%20book%20%5B_Cartographic%20Relief%20Presentation_%5D(https%3A%2F%2Fbooks.google.com%2Fbooks%3Fid%3DcVy1Ms43fFYC).%20Nevertheless%2C%20you%20should%20now%20be%20well-equipped%20to%20create%20a%20rich%20array%20of%20geo-visualizations.%20For%20more%2C%20MacEachren's%20book%20%5B_How%20Maps%20Work%3A%20Representation%2C%20Visualization%2C%20and%20Design_%5D(https%3A%2F%2Fbooks.google.com%2Fbooks%3Fid%3DxhAvN3B0CkUC)%20provides%20a%20valuable%20overview%20of%20map-making%20from%20the%20perspective%20of%20data%20visualization.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20app.run()%0A