老咸鱼今天告诉你用Python matplotlib 各种图绘制流线图,难怪老板放纵他

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老咸鱼今天告诉你用Python matplotlib 各种图绘制流线图,难怪老板放纵他

2023-09-02 12:45| 来源: 网络整理| 查看: 265

复习回顾

在Python关于绘图,Mlab提供开源的matplotlib模块,不仅可以绘制折线图、柱状图、散点图等常规图外,还支持绘制量场图、频谱图、提琴图、箱型图等特殊图,例举往期文章可前往查看详情。

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我们日常生活中经常会关注天气预报,在换季的时候,播报员会讲解气流流动情况。在天气预报过程中,气象专家们会根据流线图绘制的气流情况,来预测当地的天气情况。

本期,我们将学习matplotlib.pyplot.streamplot()方法相关属性的学习,let's go~

1. 流线图概述 什么是流线图? 流线图通过流线和箭头的组合绘制,来表示某一时段流线的运行情况、流线图上的箭头表示流向,流线上的形状表示流强度流线图可分为气流图、等风速线、变高图等流线图中的流线可以合并、汇合、分交,但不能交叉 流线图应用场景 流线图通常用于气象学中研究风速、气流、洋流的流向情况流程图是风场分析的重要图表,流线的稀密度与风速大小成正比 获取流线图方法 import matplotlib.pyplot as plt plt.streamplot(x,y,u,v) 复制代码 2. 流线图属性 设置流线图密度 关键字:density默认值为:1取值类型为:浮点型或者元组控制流线图密度,当density=1时,网格会被划分为30*30网格对于设置每个方向上密度,可以使用元组(x,y) 设置流线宽度 关键字:linewidth取值类型为:浮点型或者二维数组使用二维数组,可以改变流线在网格上的线宽阵列的形状必须要与u、v相同 设置流线颜色 关键字:color取值可为: 表示颜色的英文单词:如绿色"g"表示颜色单词的简称如:红色"r",黄色"y"RGB格式:十六进制格式如"#88c999";(r,g,b)元组形式可以转入颜色列表当使用cmap时,则需要color设置为二维数组,否则无效 设置流线缩放 关键字:norm默认为将流线拉伸到(0,1)仅在颜色为数组时使用 设置流线颜色系 关键字:cmap取值形式为:颜色表_r可取值常用的有:'Accent', 'Accent_r', 'Blues', 'Blues_r', 'BrBG', 'BrBG_r', 'BuGn', 'BuGn_r', 'BuPu', 'BuPu_r', 'CMRmap', 'CMRmap_r', 'Dark2', 'Dark2_r', 'GnBu', 'GnBu_r', 'Greens' 3. 绘制流线图步骤 导入matplotlib.pyplot类 import matplotlib.pyplot as plt 复制代码

调用numpy库arange()、random()、randint()等准备x,y,u,v数据

x,y:一维数组/二维数组u,v:二维数组当为二维数组,可以通过np.meshgrid(x,y),np.mgrid()创建 x = np.arange(1,10) y = np.arange(1,10) u,v = np.meshgrid(np.sin(x),np.sin(y)) 复制代码

调用pyplot.streamplot()绘制流线图

plt.streamplot(x,y,u,v,density=[0.5,1]) 复制代码 调用pyplot.show()渲染显示出流线图 plt.show() 复制代码

设置linewidth、color、cmap属性绘制流线图 plt.streamplot(x,y,u,v,density=[0.5,1],color=u,cmap="Accent_r",linewidth=3)

 

4. 小试牛刀

我们学习了关于绘制流线图相关属性,我们来实操一下控制流线的起点数据

调用np.mgrid[]定义x,y二维数据调用pyplot.streamplot()方法绘制流线图调用pyplot.plot()方法绘制折线图,使用marker属性标记 y,x= np.mgrid[-3:3:100j, -3:3:100j] u = -1-x**2+y v = 1+x-y**2 seed_points = np.array([[-2, -1, 0, 1, 2, -1], [-2, -1, 0, 1, 2, 2]]) plt.streamplot(x,y,u,v,density=0.6,color=u,cmap="autumn",linewidth=1,start_points=seed_points.T) plt.plot(seed_points[0],seed_points[1],"^",color="b") plt.show()

总结

本期,我们对matplotlib.pyplot提供streamplot()方法绘制流线图相关属性的学习。流线图通常使用在气象学中,研究气流变化情况。

以上是本期内容,欢迎大佬们点赞评论,下期见~



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