使用 Axes.pie 的 inset_axes 隐藏的 Cartopy 海岸线

Question

我正在制作一张世界地图，其中包含单个模型网格框中的饼图。我使用 cartopy 制作地图和海岸线。我使用 inset_axes 生成的饼图。不幸的是，饼图隐藏了海岸线，我想清楚地看到它们。

最小工作示例：

import cartopy.crs as ccrs
import numpy as np
import cartopy.feature as feature
import matplotlib.pyplot as plt

def plot_pie_inset(dataframe_pie,ilat_pie,ilon_pie,axis_main,width_local,alpha_local):
    ax_sub= inset_axes(axis_main, width=width_local, height=width_local, loc=3, bbox_to_anchor=(ilat_pie, ilon_pie),bbox_transform=axis_main.figure.transFigure, borderpad=0.0)
    wedges,texts= ax_sub.pie(dataframe_pie,colors=colors_dual)
    for w in wedges:
        w.set_linewidth(0.02)
        w.set_alpha(alpha_local)
        w.set_zorder(1)
    plt.axis('equal')

colors_dual=['RosyBrown','LightBlue']
lat_list= np.arange(0.2,0.7,0.05)

fig= plt.figure()
ax_main= plt.subplot(1,1,1,projection=ccrs.PlateCarree())
ax_main.coastlines(zorder=3)
for ilat in np.arange(len(lat_list)):
    plot_pie_inset([75,25],lat_list[ilat],0.72,ax_main,0.2,0.9)

plt.show()

我可以通过降低 alpha 值使饼图部分透明来查看海岸线。然而，这使得颜色有些柔和。我的目标是将海岸线作为最顶层。

我尝试使用“zorder”将海岸线强制到顶层。但是，“zorder”不能传递给 inset_axes，也不能传递给 ax.pie，所以我将饼图中的色块设为半透明。这失败了，因为 ax_main.coastlines 没有自己的“zorder”。海岸线 zorder 似乎与 ax_main 相关。增加 ax_main 的 zorder 没有任何好处。

欢迎提出任何建议。

Answer 1

问题是每个轴要么位于另一个轴的顶部或下方。所以改变轴内艺术家的 zorder 在这里没有帮助。原则上，可以设置轴本身的 zorder，将插入轴放在主轴后面。

ax_sub.set_zorder(axis_main.get_zorder()-1)

Cartopy 的 GeoAxes 使用自己的背景补丁。然后需要将其设置为不可见。

ax_main.background_patch.set_visible(False)

完整示例：

import cartopy.crs as ccrs
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.axes_grid1.inset_locator import inset_axes

def plot_pie_inset(dataframe_pie,ilat_pie,ilon_pie,axis_main,width_local,alpha_local):
    ax_sub= inset_axes(axis_main, width=width_local, height=width_local, loc=3, 
                       bbox_to_anchor=(ilat_pie, ilon_pie),
                       bbox_transform=axis_main.transAxes, 
                       borderpad=0.0)
    wedges,texts= ax_sub.pie(dataframe_pie,colors=colors_dual)
    for w in wedges:
        w.set_linewidth(0.02)
        w.set_alpha(alpha_local)
        w.set_zorder(1)
    plt.axis('equal')
    # Put insets behind main axes
    ax_sub.set_zorder(axis_main.get_zorder()-1)

colors_dual=['RosyBrown','LightBlue']
lat_list= np.arange(0.2,0.7,0.05)

fig= plt.figure()
ax_main= plt.subplot(1,1,1,projection=ccrs.PlateCarree())
ax_main.coastlines()

# set background patch invisible, such that axes becomes transparent
# since the GeoAxes from cartopy uses a different patch as background
# the following does not work
# ax_main.patch.set_visible(False)
# so we need to set the GeoAxes' background_patch invisible
ax_main.background_patch.set_visible(False)

for ilat in np.arange(len(lat_list)):
    plot_pie_inset([75,25],lat_list[ilat],0.72,ax_main,0.2,0.9)

plt.show()

Answer 2

一位同事建议的替代解决方案忽略了使用 inset_axes，但实现了类似的结果。主要区别在于该方案中的坐标系是在原始的经纬度坐标中，而不是图形坐标中。

def plot_pie_direct(dataframe_pie,ilat_pie,ilon_pie,axis_main,width_local,alpha_local):
    wedges,texts= ax_main.pie(dataframe_pie,colors=colors_aer_atm,radius=width_local)
    for w in wedges:
        w.set_linewidth(0.02)  ## Reduce linewidth to near-zero
        w.set_center((ilat_pie,ilon_pie))
        w.set_zorder(0)

fig= plt.figure()
ax_main= plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree())
ax_main.coastlines(zorder=3)
ax_main.set_global()
lim_x= ax_main.get_xlim()
lim_y= ax_main.get_ylim()
for ilat in np.arange(len(lat_list_trim)):
    plot_pie_direct(frac_aer_atm_reshape_trim[:,ilat,ilon],x_val_pies[ilon],y_val_pies[ilat],ax_main,lat_list_diff_trim,0.9)

ax_main.coastlines(zorder=3)
ax_main.set_xlim(lim_x)
ax_main.set_ylim(lim_y)
plt.show()