NOTE: Pour des détails avancés, consultez la documentation officielle de Mapnik. Un exemple de service web Flask avec Mapnik peut être trouvé dans ce repo : https://github.com/voirinprof/mapnik_docker

Introduction

Mapnik est une bibliothèque open-source puissante utilisée pour générer des cartes haute qualité à partir de données géographiques.
Développée en C++ avec des liaisons en Python, elle est largement utilisée dans des projets comme OpenStreetMap pour le rendu de tuiles cartographiques.

Ce guide présente les concepts de base, l’installation, et un premier exemple d’utilisation en Python.

Pourquoi utiliser Mapnik ?

  • Qualité de rendu professionnelle (impression, web, etc.)
  • Support multi-formats : shapefiles, PostGIS, GeoTIFF, etc.
  • Personnalisation fine du style cartographique
  • Performance élevée grâce à son cœur C++
  • Interopérabilité avec Python et XML

Installer Mapnik

Selon votre système d’exploitation :

Sous Ubuntu / Debian :

sudo apt-get install python3-mapnik mapnik-utils

Sous Windows / Mac :

  • Utiliser Homebrew (brew install mapnik) sur Mac
  • Ou installer via conda :
conda install -c conda-forge mapnik

Installer via pip (moins courant) :

pip install mapnik

Concepts clés

  • Datasource : Source de données (ex : fichier shapefile, base PostGIS)
  • Style : Règles de dessin des entités géographiques
  • Layer : Couche thématique
  • Map : Objet contenant l’ensemble des couches et du style
  • Renderer : Moteur de rendu (ex : raster, vectoriel, SVG)

Premier script Python avec Mapnik

Voici comment générer une carte simple à partir d’un shapefile :

import mapnik

# Créer une carte vide
carte = mapnik.Map(800, 600)
carte.background = mapnik.Color('steelblue')

# Définir un style
style = mapnik.Style()
rule = mapnik.Rule()

# Symbole simple pour les polygones
polygon_symbolizer = mapnik.PolygonSymbolizer(mapnik.Color('white'))
rule.symbols.append(polygon_symbolizer)

# Bordure noire
line_symbolizer = mapnik.LineSymbolizer(mapnik.Color('black'), 0.5)
rule.symbols.append(line_symbolizer)

style.rules.append(rule)
carte.append_style('MonStyle', style)

# Ajouter une couche
layer = mapnik.Layer('MaCouche')
layer.datasource = mapnik.Shapefile(file='mon_shapefile.shp')
layer.styles.append('MonStyle')
carte.layers.append(layer)

# Zoom sur l'ensemble des données
carte.zoom_all()

# Rendu en image
mapnik.render_to_file(carte, 'carte_sortie.png', 'png')

print("Carte générée : carte_sortie.png")

Conseil : commencez avec des shapefiles simples avant d’ajouter des couches PostGIS ou raster.

Utiliser un fichier XML

Mapnik fonctionne aussi avec des fichiers XML de configuration. Parfois c’est préférable de créer un fichier XML avec la définition de la carte que l’on souhaite.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Map background-color="white" 
srs="+proj=merc +a=6378137 +b=6378137 +lat_ts=0.0 +lon_0=0.0 +x_0=0.0 +y_0=0 +k=1.0 +units=m +nadgrids=@null +no_defs">

    
    <Style name="Provinces">
        <Rule >
            <Filter>([NAME_EN]='Ontario')</Filter>
            <PolygonSymbolizer fill="rgb(250, 190, 183)"/>            
        </Rule>
        <Rule >
            <Filter>([NAME_EN]='Quebec')</Filter>
            <PolygonSymbolizer fill="rgb(217, 235, 203)"/>            
        </Rule>
        <Rule>
            <LineSymbolizer stroke="black" stroke-width="1" stroke-dasharray="8 4 2 2 2 2"/>
        </Rule>
    </Style>

    <Style name="drainage">
        <Rule>
            <Filter>([HYC] = 8)</Filter>
            <PolygonSymbolizer fill="rgb(153, 204, 255)"/>
            <LineSymbolizer stroke="black" stroke-width="1" stroke-dasharray="8 4 2 2 2 2"/>
        </Rule>
    </Style>


    <Style name="labels">
        <Rule>            
            <TextSymbolizer face-name="DejaVu Sans Book" allow-overlap="false" fill="white" placement="centroid" size="8 + ([Shape_Area] / 100000000)" >[NAME_EN]</TextSymbolizer>
        </Rule>
    </Style>

    <Style name="smallroads">
        <Rule>
            <Filter>([CLASS] = 3) or ([CLASS] = 4)</Filter>
            <LineSymbolizer stroke="rgb(171,158,137)" stroke-width="2" stroke-linecap="round" />
        </Rule>
    </Style>
    <Style name="road-border">
        <Rule>
            <Filter>[CLASS] = 2</Filter>
            <LineSymbolizer stroke="rgb(171,158,137)" stroke-width="4" stroke-linecap="round"/>
        </Rule>
    </Style>
    <Style name="road-fill">
        <Rule>
            <Filter>[CLASS] = 2</Filter>
            <LineSymbolizer stroke="rgb(255,250,115)" stroke-width="2" stroke-linecap="round"/>
        </Rule>
    </Style>
    <Style name="highway-border">
        <Rule>
            <Filter>[CLASS] = 1</Filter>
            <LineSymbolizer stroke="rgb(188,149,28)" stroke-width="4" stroke-linecap="round"/>
        </Rule>
    </Style>
    <Style name="highway-fill">
        <Rule>
            <Filter>[CLASS] = 2</Filter>
            <LineSymbolizer stroke="rgb(242,191,36)" stroke-width="2" stroke-linecap="round"/>
        </Rule>
    </Style>

    <Style name="popplaces">
        <Rule>
            <TextSymbolizer face-name="DejaVu Sans Book" allow-overlap="false" fill="black" halo-fill="white" halo-radius="1" placement="point" size="10" >[GEONAME]</TextSymbolizer>
            
        </Rule>
    </Style>

    <Layer name="Provinces">
        
        <StyleName>Provinces</StyleName>
        <!-- <StyleName>labels</StyleName> -->
        <Datasource>
            <Parameter name="type">shape</Parameter>
            <Parameter name="file">/data/boundaries.shp</Parameter>
            <Parameter name="srs">+proj=lcc +ellps=GRS80 +lat_0=49 +lon_0=-95 +lat+1=49 +lat_2=77 +datum=NAD83 +units=m +no_defs</Parameter>            
        </Datasource>
    </Layer>

    <Layer name="Quebec Hydrography">
        
        <StyleName>drainage</StyleName>
        <!-- <StyleName>labels</StyleName> -->
        <Datasource>
            <Parameter name="type">shape</Parameter>
            <Parameter name="file">/data/qcdrainage.shp</Parameter>
            <Parameter name="srs">+proj=lcc +ellps=GRS80 +lat_0=49 +lon_0=-95 +lat+1=49 +lat_2=77 +datum=NAD83 +units=m +no_defs</Parameter>            
        </Datasource>
    </Layer>

    <Layer name="Ontario Hydrography">
        
        <StyleName>drainage</StyleName>
        <!-- <StyleName>labels</StyleName> -->
        <Datasource>
            <Parameter name="type">shape</Parameter>
            <Parameter name="file">/data/ontdrainage.shp</Parameter>
            <Parameter name="srs">+proj=lcc +ellps=GRS80 +lat_0=49 +lon_0=-95 +lat+1=49 +lat_2=77 +datum=NAD83 +units=m +no_defs</Parameter>            
        </Datasource>
    </Layer>

    <Layer name="Roads">
        <StyleName>smallroads</StyleName>
        <StyleName>road-border</StyleName>
        <StyleName>road-fill</StyleName>
        <StyleName>highway-border</StyleName>
        <StyleName>highway-fill</StyleName>
        <Datasource>
            <Parameter name="type">shape</Parameter>
            <Parameter name="file">/data/roads.shp</Parameter>
            <Parameter name="srs">+proj=lcc +ellps=GRS80 +lat_0=49 +lon_0=-95 +lat+1=49 +lat_2=77 +datum=NAD83 +units=m +no_defs</Parameter>            
        </Datasource>
    </Layer>

    <Layer name="Populated Places">
        
        <StyleName>popplaces</StyleName>
        <Datasource>
            <Parameter name="type">shape</Parameter>
            <Parameter name="file">/data/popplaces.shp</Parameter>
            <Parameter name="srs">+proj=lcc +ellps=GRS80 +lat_0=49 +lon_0=-95 +lat+1=49 +lat_2=77 +datum=NAD83 +units=m +no_defs</Parameter>            
        </Datasource>
    </Layer>
  

</Map>

Par la suite, on peut utiliser le fichier xml dans un code Python.

def generate_map_from_xml():
    # see the doc for : https://get-map.org/mapnik-lost-manual/book.html
    # create a mapnik map object
    m = mapnik.Map(800, 600)
    # load the mapnik XML file
    mapnik.load_map(m, 'map.xml')

Où utiliser Mapnik ?

  • Serveurs de tuiles : génération dynamique de tuiles web (ex : OpenStreetMap, MapProxy)
  • Applications desktop : export de cartes en PNG, SVG, PDF
  • Systèmes embarqués : pré-rendu de cartes pour appareils offline
  • Rapports SIG automatisés : production d’illustrations cartographiques dans des pipelines de traitement de données

Ressources utiles

Bonnes pratiques

  • Optimisez vos datasources (ex : index spatial PostGIS)
  • Travaillez avec des styles XML pour séparer données et habillage
  • Générez vos cartes en batch si vous avez de nombreux niveaux de zoom
  • Expérimentez avec les symbolizers avancés (dégradés, ombrages, étiquettes dynamiques)