Matplotlib 等高线图与相交的等高线

Question

我正在尝试在 python 中使用 matplotlib 绘制以下数据的等高线图。数据是这种形式-

# x       y      height
  77.23  22.34     56
  77.53  22.87     63
  77.37  22.54     72
  77.29  22.44     88

数据实际上包含近 10,000 个点，我是从输入文件中读取的。然而，z 的不同可能值的集合很小（在 50-90 之间，整数），我希望每个这样不同的 z 都有一个等高线。

这是我的代码 -

import matplotlib
import numpy as np
import matplotlib.cm as cm
import matplotlib.mlab as mlab
import matplotlib.pyplot as plt
import csv
import sys

# read data from file
data = csv.reader(open(sys.argv[1], 'rb'), delimiter='|', quotechar='"')
x = []
y = []
z = []

for row in data:
    try:
        x.append(float(row[0]))
        y.append(float(row[1]))
        z.append(float(row[2]))
    except Exception as e:
        pass
        #print e

X, Y = np.meshgrid(x, y)        # (I don't understand why is this required)

# creating a 2D array of z whose leading diagonal elements
# are the z values from the data set and the off-diagonal
# elements are 0, as I don't care about them.
z_2d = []
default = 0
for i, no in enumerate(z):
    z_temp = []
    for j in xrange(i): z_temp.append(default)
    z_temp.append(no)
    for j in xrange(i+1,  len(x)): z_temp.append(default)
    z_2d.append(z_temp)
Z = z_2d

CS = plt.contour(X, Y, Z, list(set(z)))
plt.figure()
CB = plt.colorbar(CS, shrink=0.8, extend='both')
plt.show()

这是一小部分数据的图 -

这是对上图区域之一的仔细观察（注意重叠/相交的线） -

我不明白为什么它看起来不像等高线图。线相交，这不应该发生。什么可能是错的？请帮忙。

Answer 1

尝试使用以下代码。这可能会对您有所帮助——这与 Cookbook 中的内容相同：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.mlab import griddata

# with this way you can load your csv-file really easy -- maybe you should change
# the last 'dtype' to 'int', because you said you have int for the last column
data = np.genfromtxt('output.csv', dtype=[('x',float),('y',float),('z',float)],
                     comments='"', delimiter='|')

# just an assigning for better look in the plot routines
x = data['x']
y = data['y']
z = data['z']

# just an arbitrary number for grid point
ngrid = 500

# create an array with same difference between the entries
# you could use x.min()/x.max() for creating xi and y.min()/y.max() for yi
xi = np.linspace(-1,1,ngrid)
yi = np.linspace(-1,1,ngrid)

# create the grid data for the contour plot
zi = griddata(x,y,z,xi,yi)

# plot the contour and a scatter plot for checking if everything went right
plt.contour(xi,yi,zi,20,linewidths=1)
plt.scatter(x,y,c=z,s=20)
plt.xlim(-1,1)
plt.ylim(-1,1)
plt.show()

我创建了一个具有二维高斯分布的示例输出文件。我使用上面代码的结果：

注意：

也许您注意到边缘有点被裁剪了。这是因为griddata-函数创建了屏蔽数组。我的意思是情节的边界是由外部点创建的。边界之外的一切都不存在。如果您的点在一条线上，那么您将没有任何用于绘图的轮廓。这有点合乎逻辑。我提到它，因为您发布了四个数据点。您似乎有这种情况。也许你没有它=)

更新

我稍微编辑了代码。您的问题可能是您没有正确解决输入文件的依赖关系。使用以下代码，绘图应该可以正常工作。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.mlab import griddata
import csv

data = np.genfromtxt('example.csv', dtype=[('x',float),('y',float),('z',float)],
                     comments='"', delimiter=',')

sample_pts = 500
con_levels = 20

x = data['x']
xmin = x.min()
xmax = x.max()

y = data['y']
ymin = y.min()
ymax = y.max()

z = data['z']

xi = np.linspace(xmin,xmax,sample_pts)
yi = np.linspace(ymin,ymax,sample_pts)

zi = griddata(x,y,z,xi,yi)

plt.contour(xi,yi,zi,con_levels,linewidths=1)
plt.scatter(x,y,c=z,s=20)
plt.xlim(xmin,xmax)
plt.ylim(ymin,ymax)
plt.show()

使用此代码和您的小样本，我得到以下图：

尝试使用我的 sn-p 并稍微更改一下。例如，对于给定的示例 csv 文件，我必须将分隔符从 | 更改为 ,。我为你写的代码不是很好，但它是直接写的前言。

抱歉回复晚了。