Python 画极坐标图
需要用Python画极坐标等值线图,以下是所学的一些东西,特此记录
--------------------------------------------------
你应该能够像往常一样使用极地图的ax.contour或ax.contourf 。单位是弧度,传递函数的顺序是,theta,r
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt #-- Generate Data -----------------------------------------
# Using linspace so that the endpoint of 360 is included...
azimuths = np.radians(np.linspace(0, 360, 20))
zeniths = np.arange(0, 70, 10) r, theta = np.meshgrid(zeniths, azimuths)
values = np.random.random((azimuths.size, zeniths.size)) #-- Plot... ------------------------------------------------
fig, ax = plt.subplots(subplot_kw=dict(projection='polar'))
ax.contourf(theta, r, values) plt.show()
结果

翻译自http://blog.rtwilson.com/producing-polar-contour-plots-with-matplotlib/
创建一些极坐标轴,在上面绘制轮廓图:
fig, ax = subplots(subplot_kw=dict(projection='polar'))cax = ax.contourf(theta, r, values, nlevels)这个利用了contourf函数,产生了一个填充的轮廓图,使用轮廓函数可以得到简单的轮廓线。这个函数的前三个参数必须被被给定,它们都是二维数组,包含:半径raddi,角度(theta)和轮廓的实际值。最后一个参数是要绘制的轮廓的层次数——如果希望得到等值线图,则数字可以小一些,如果希望得到填充的等值线图,则数字需要大一些(以获得平滑的外观)。(如果希望最外面的轮廓足够圆,则需要网格点足够密集)
我从来没有完全理解这些二维数组,以及为什么需要它们。我通常以三个列表的形式获得我的数据,这些列表基本上是表的列,其中表的每一行都定义了一个点和值。例如:
Radius Theta Value
10 0 0.7
10 90 0.45
10 180 0.9
10 270 0.23
20 0 0.5
20 90 0.13
20 180 0.52
20 270 0.98
这些行中的每一行都定义一个点 - 例如,第一行定义半径为10的点,角度为0度,值为0.7。我永远无法理解为什么轮廓功能不只是采用这三个列表并绘制一个等高线图。事实上,我已经编写了一个函数来完成这个,我将在下面描述,但首先让我解释一下这些值是如何转换为二维数组的。
首先,让我们想一想维数:我们的数据中显然有维数,半径和角度。事实上,我们可以重新塑造我们的数值数组,使得它变成二维的。我们可以从上表中看到,我们正在做半径为10度的所有方位角,然后是半径为20度的相同方位角,等等。因此,我们的值不是存储在一维列表中,我们可以把它们放在一个二维表中,其中列是方位角,行是半径:
0 90 180 270
10 0.7 0.45 0.9 0.23
20 0.5 0.13 0.52 0.98
这正是我们需要为contourf函数赋予的那种二维数组。这并不难理解——但为什么地球上的半径和角度数组也必须是二维的。好吧,基本上我们只需要两个像上面那样的数组,但是在对应的单元格中有相应的半径和角度,而不是值。所以,对于角度,我们有:
0 90 180 270
10 0 90 180 270
20 0 90 180 270
对于半径,我们有:
0 90 180 270
10 10 10 10 10
20 0 20 20 20
然后,当我们将所有三个数组放在一起时,每个单元格将定义我们需要的三个信息。因此,左上角的单元格给出的角度为0,半径为10,值为0.7。幸运的是,你不必手动制作这些数组——一个名为meshgrid的方便的NumPy函数会为你做:
>>> radii = np.arange(0, 60, 10)
>>> print(radii)
[ 0 10 20 30 40 50]
>>> angles = np.arange(0, 360, 90)
>>> print(angles)
[ 0 90 180 270]
>>> np.meshgrid(angles, radii)
[array([[ 0, 90, 180, 270],
[ 0, 90, 180, 270],
[ 0, 90, 180, 270],
[ 0, 90, 180, 270],
[ 0, 90, 180, 270],
[ 0, 90, 180, 270]]), array([[ 0, 0, 0, 0],
[10, 10, 10, 10],
[20, 20, 20, 20],
[30, 30, 30, 30],
[40, 40, 40, 40],
[50, 50, 50, 50]])]
要记住的一点是绘图函数需要以弧度而不是度数作为的角度(θ)的单位,因此如果您的数据是以度为单位(通常是),那么您需要使用NumPy radians函数将其转换为弧度。
完成所有这些操作后,您可以正确地将数据导入轮廓绘图功能,并且可以获得一些极轴,以便绘制它。但是,如果你这样做,你会发现你的轴看起来像这样:

您可以看到零度不在顶部,它位于“东”或“3点”位置,并且角度绕错了方向!显然,这些事情通常都是在数学中完成的——但在我的领域,特别是人们希望有一个顶部为零像指南针一样的极坐标情景!
如果您尝试找到如何执行此操作,您将找到一个StackOverflow答案,其中包含PolarAxes的精彩子类,可以解决这个问题。很赞的是,matplotlib允许你进行这种私人定制,但是如果你看下面接受的答案,你会找到一个名为set_theta_zero_location的函数的matplotlib文档的链接。这个功能非常好地采用指南针方向(“N”或“E”或“NE”等)为零!类似地,函数set_theta_direction设置角度增加的方向。您需要做的就是从轴对象中调用它们:
ax.set_theta_zero_location("N")ax.set_theta_direction(-1)所以,现在我们已经涵盖了我逐渐学到的所有这些,我们可以把它们放在一个函数中。每当我想要绘制一个极坐标等高线图时,我都会使用下面的函数,它对我来说很好。
我不能保证代码对你有用,但希望这篇文章有用,你现在可以离开并在matplotlib中创建极坐标等高线图。
1 import numpy as np
2 from matplotlib.pyplot import *
3
4 def plot_polar_contour(values, azimuths, zeniths):
5 """Plot a polar contour plot, with 0 degrees at the North.
6
7 Arguments:
8
9 * `values` -- A list (or other iterable - eg. a NumPy array) of the values to plot on the
10 contour plot (the `z` values)
11 * `azimuths` -- A list of azimuths (in degrees)
12 * `zeniths` -- A list of zeniths (that is, radii)
13
14 The shapes of these lists are important, and are designed for a particular
15 use case (but should be more generally useful). The values list should be `len(azimuths) * len(zeniths)`
16 long with data for the first azimuth for all the zeniths, then the second azimuth for all the zeniths etc.
17
18 This is designed to work nicely with data that is produced using a loop as follows:
19
20 values = []
21 for azimuth in azimuths:
22 for zenith in zeniths:
23 # Do something and get a result
24 values.append(result)
25
26 After that code the azimuths, zeniths and values lists will be ready to be passed into this function.
27
28 """
29 theta = np.radians(azimuths)
30 zeniths = np.array(zeniths)
31
32 values = np.array(values)
33 values = values.reshape(len(azimuths), len(zeniths))
34
35 r, theta = np.meshgrid(zeniths, np.radians(azimuths))
36 fig, ax = subplots(subplot_kw=dict(projection='polar'))
37 ax.set_theta_zero_location("N")
38 ax.set_theta_direction(-1)
39 autumn()
40 cax = ax.contourf(theta, r, values, 30)
41 autumn()
42 cb = fig.colorbar(cax)
43 cb.set_label("Pixel reflectance")
44
45 return fig, ax, cax
https://www.pythonprogramming.in/plot-polar-graph-in-matplotlib.html
Python 画极坐标图的更多相关文章
- 沉淀再出发:用python画各种图表
沉淀再出发:用python画各种图表 一.前言 最近需要用python来做一些统计和画图,因此做一些笔记. 二.python画各种图表 2.1.使用turtle来画图 import turtle as ...
- python画樱花
用python画简单的樱花 代码如下: import turtle as T import random import time # 画樱花的躯干(60,t) def Tree(branch, t): ...
- python 画小猪佩奇
转自:python画个小猪佩奇 # -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Mon May 20 11:36:03 2019 @auth ...
- 用python画 pareto front
用python画 pareto front 觉得有用的话,欢迎一起讨论相互学习~Follow Me 2D pf import os import matplotlib.pyplot as plt im ...
- python 画3D的高斯曲线
用python画3D的高斯曲线,我想如果有多个峰怎么画? import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltimport mathimport mpl_ ...
- python画一只佩奇
用python画一只佩奇 from turtle import* def nose(x,y):#鼻子 penup()#提起笔 goto(x,y)#定位 pendown()#落笔,开始画 sethead ...
- 利用python画出动态高优先权优先调度
之前写过一个文章. 利用python画出SJF调度图 动态高度优先权优先调度 动态优先权调度算法,以就绪队列中各个进程的优先权作为进程调度的依据.各个进程的优先权在创建进程时所赋予,随着进程的推进或其 ...
- 【python画圆】pip安装库时出现Read timed out.解决办法
昨天第一次用python画圆,当时并没有安装numpy库(导入数据包)和matplotlib库(导入图形包),于是尝试用pip安装库 首先,我先更新了pip,如下图: 顺便附上成功截图: 然后安装nu ...
- python画社交网络图
安装依赖包 pip3 install networkx 在图书馆的检索系统中,关于图书的信息里面有一个是图书相关借阅关系图.跟这个社交网络图是一样的,反映了不同对象间的关联性.利用python画社交网 ...
- python画柱状图并且输出到html文件
import matplotlibmatplotlib.use('Agg')import matplotlib.pyplot as pltfrom Cstring import StringIO y ...
随机推荐
- 【MySQL速通篇001】5000字吃透MySQL部分重要知识点
写在前面 这篇5000多字博客也花了我几天的时间,主要是我对MySQL一部分重要知识点的理解[后面当然还会写博客补充噻,欢迎关注我哟],当然这篇文章可能也会有不恰当的地方[毕竟也写了这么多字,错别字可 ...
- Study for Go ! Chapter two - Expression
Study for Go ! Chapter two - Expression 1. Keyword Golang仅有 25 个保留关键字,体现了 golang 语法规则的简洁性 保留关键字不能用作常 ...
- 动手写了个简单版的ChatGPT的Java版客户端
最近ChatGpt大火,我在年前申请过账号忘了下确实强大. 作为Java程序猿社畜就尝试写了个Java版本的简易版客户端. 源码地址:https://github.com/Grt1228/chatgp ...
- dns服务之bind配置内网解析部分子域名,其它子域名转发
bind配置内网解析部分子域名,其它子域名转发.以下以m.xxx.com和admin.xxx.com由内网dns解析,其它*.xxx.com转发给外网dns解析为例配置.文件/etc/named.co ...
- 04_Linux完全卸载安装Mysql
1.Linux环境完全卸载mysql相关文件: 完全卸载mysql相关文件: yum remove mysql mysql-server mysql-libs compat-m ...
- 有关谷歌下载PDF文件而不是直接打开预览的问题
找了很多帖子,都不行, 解决方法把链接处理成blob文件再调用下载. 但是仍然不行,最终原因找到: 缺少了这一部创建,需要把二进制数据重新用 Blob对象申明下 let data = new Blob ...
- ETCD 实现服务发现讲解
租约:具有时间有效期,键绑定到租约后,当租约到期失效,绑定到的租约的键也会被删除. 创建租约 etcdctl lease grant 600 lease 694d81f509b7940a grante ...
- 题解[CF575E]Spectator_Riots
题意 一个球场,可以看作 \(10^5\times10^5\) 的矩形,每个位置都是一个整点.一个位置 \((x,y)\) 位于球场内当且仅当 \(x\in[0,10^5]\and y\in[0,10 ...
- 前端使用xlsx file-saver xlsx-style导出
import FileSaver from 'file-saver' import XLSXStyle from "xlsx-style"; import XLSX from 'x ...
- #pragma directive
#pragma package(smart_init) #pragma package(smart_init)确保已打包的单元按照其依赖关系确定的顺序进行初始化(默认情况下包含在package(包)源 ...