繪圖系列是為了給出一些圖形繪制示例,便于快速繪制一些圖形。此系列不受所用語言和工具的限制,可能會使用 python,matlab,ncl,idl以及其它一些語言或是工具。
就以python來開篇,利用python中的matplotlib可視化庫來繪制等值線圖,并自定義colorbar。
關(guān)于 Basemap 的使用可以查看以前的文章,比如Basemap系列教程:自定義colormap,也可以在菜單中查看系列-Basemap。
# 先導(dǎo)入所需庫
import numpy.ma as nm
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import cm, colors
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
from pyhdf.SD import SD
hdf = SD('LISOTD_LRMTS_V2.3.2014.hdf')
# 獲取數(shù)據(jù)
data = hdf.select('LRMTS_COM_FR').get()
lat = hdf.select('Latitude').get()
lon = hdf.select('Longitude').get()
datas = np.sum(data, axis = 2) # 求和
mask_datas = nm.masked_values(datas, 0) # 掩膜 datas 中等于 0 的值
# 自定義 colormap
cmp = ['#A8A8A8', '#812089', '#A817B0', '#F098EF', '#010090',
'#6868C8', '#C8C8E0', '#1FA021', '#70D06F', '#B0F1B1',
'#DFE000', '#E89008', '#C78121', '#C0712F', '#D00000',
'#A00000', '#383838', '#A8A8A8']
cmaps = colors.ListedColormap(cmp)
# 設(shè)置不等間距 colorbar
levels = [0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0, 15.0, 20.0, 25.0, 30.0, 35.0, 40.0]
norm = colors.BoundaryNorm(levels, cmaps.N)
# 繪圖
fig,ax = plt.subplots()
m = Basemap(projection='mill',\
rsphere=6371200.,resolution='l',area_thresh=10000)
m.drawcoastlines() # 繪制海岸線
m.drawstates() # 繪制美國州界
m.drawcountries() # 繪制國界
# 繪制緯度線
parallels = np.arange(-90.,91,10.)
m.drawparallels(parallels,labels=[1,0,0,0],fontsize=10)
# 繪制經(jīng)度線
meridians = np.arange(-180.,181.,30.)
m.drawmeridians(meridians,labels=[0,0,0,1],fontsize=10)
# 網(wǎng)格化經(jīng)緯度,并進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換坐標(biāo)
lons, lats = np.meshgrid(lon, lat)
x, y = m(lons, lats)
# 繪制等值線
con = m.contourf(x, y, mask_datas, cmap = cmaps, norm = norm, levels = levels, spacing = 'uniform')
# 添加標(biāo)題
ax.set_title('Flash Density')
cax = m.colorbar(con, cmap = cmaps, ax = ax, spacing = 'uniform')
cax.set_ticks(levels)
cax.ax.tick_params(direction = 'in')
cax.set_label('flash density (fl/km^2)')
plt.show()
注意:
設(shè)置不等間距 colorbar 的時候,要注意 contourf 的 norm, spacing 等參數(shù),以及 colorbar 的參數(shù)設(shè)置,否則不會生效,或者生效了但是 colorbar 的 colormap 顯示不正常。
上述方式除了繪制等值線圖之外還添加了地圖信息,如果不想添加地圖信息的話,可以不導(dǎo)入 Basemap:
import numpy.ma as nm
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import cm, colors
from pyhdf.SD import SD
hdf = SD('LISOTD_LRMTS_V2.3.2014.hdf')
data = hdf.select('LRMTS_COM_FR').get()
lat = hdf.select('Latitude').get()
lon = hdf.select('Longitude').get()
datas = np.sum(data, axis = 2)
mask_datas = nm.masked_values(datas, 0) # 掩膜 datas 中等于 0 的值
cmp = ['#A8A8A8', '#812089', '#A817B0', '#F098EF', '#010090',
'#6868C8', '#C8C8E0', '#1FA021', '#70D06F', '#B0F1B1',
'#DFE000', '#E89008', '#C78121', '#C0712F', '#D00000',
'#A00000', '#383838', '#A8A8A8']
cmaps = colors.ListedColormap(cmp)
levels = [0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0, 15.0, 20.0, 25.0, 30.0, 35.0, 40.0]
norm = colors.BoundaryNorm(levels, cmaps.N)
fig,ax = plt.subplots()
con = ax.contourf(lon, lat, mask_datas, cmap = cmaps, norm = norm, levels = levels, spacing = 'uniform')
ax.set_xlabel('longitude', fontdict = dict(fontsize = 14))
ax.set_ylabel('latitude', fontdict = dict(fontsize = 14))
ax.set_title('Flash Density')
cax = fig.colorbar(con, cmap = cmaps, ax = ax, spacing = 'uniform')
cax.set_ticks(levels)
cax.ax.tick_params(direction = 'in')
cax.set_label('flash density (fl/km^2)')
plt.show()
注1:鏈接: https://pan.baidu.com/s/1ctYglK 密碼: thvp