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
- PostgreSQL中的row_number() 与distinct用法说明
一.示例 这两个SQL执行所得到的数据是一样的! select count(s.*) from ( select *, row_number() over (partition by fee_dat ...
- Solon2 与 Spring Boot 的区别
1.与 Springboot 的常用注解比较 Solon 2.2.0 Springboot 2.7.8 说明 @Inject * @Autowired 注入Bean(by type) @Inject( ...
- mogdb的一主两备
# 一.环境准备 |节点类别|主机名|IP||-|-|-||主节点|mogdb1 |192.168.3.68||备节点1|mogdb2 |192.168.3.69||备节点2|mogdb3|192.1 ...
- Windows 从头搭建c++ Eigen 库
虽然目前还在用python实现自己的算法,但是还是有点略微不满足,算法迟早有一天全从python搬到c++上,先给自己立个flag. 前言 由于本人做一些模型的搭建和计算,矩阵运算必然是少不了的,本人 ...
- idea插件连接数据库失败问题
idea插件连接数据库失败问题 一.现象 连接失败,显示时区不正确 二.解决办法 这里的时区改成亚洲上海(Asia/Shanghai) 三.测试连接 连接成功
- WPF 实现文件、图标拖放功能(支持UAC的那种)
WPF实现文件拖放功能,正常情况并没有什么问题,但是如果你的程序使用管理员身份启动,你就会发现文件拖放功能就会失效. 这是因为WPF 在不同UAC等级下,是不允许拖放的. 原理很简单,与桌面相关联的进 ...
- cookie,session,token,drf-jwt
1.cookie,session,token发展史 引入:我们都知道 http 协议本身是一种无状态的协议,一个普通的http请求简单分为三步:客户端发送请求request服务端收到请求并进行处理服务 ...
- vue 3.0 总线程bus引入(mitt)
vue 3.0 移除了 $on,$off 和 $once 方法,$emit 仍然是现有 API 的一部分,因为它用于触发由父组件以声明方式附加的事件处理程序. 官方推荐使用第三方类库. mitt举例 ...
- 网络爬虫Python(一)
1.爬取页面,打印页面信息 1 import requests 2 3 # get请求 4 response_get=requests.get("https://www.baidu.com& ...
- hyper给linux扩容空间
1.hyper操作 (1)关机后,在设置中,查看硬盘驱动器中的虚拟磁盘及编号, (2)编辑磁盘->查找磁盘中选中刚才的编号磁盘 (3)操作时扩容(大小填的不是增量 ,是扩容以后的空间) 2.li ...