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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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specgram()方法绘制频谱图用于振幅频谱：matplotlib 绘制频谱图
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boxplot()方法绘制箱型图用于数据分布：matplotlib 绘制箱型图
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quiver()方法绘制量场图用于电磁场分析：matplotlib 绘制量场图
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violinplot()绘制展示数据分布和概率情况：matplotlib 绘制提琴图
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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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)
复制代码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()
复制代码总结
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~