Python - 插值/pcolor 不均匀间隔的 numpy 矩阵

Question

我目前有一个大约 100x120 的 2d numpy 矩阵。索引指的是“坐标”，矩阵中的值是“高度”我正在尝试使用类似于此处显示的“二维样条表示”的 pcolor 绘制此数据：

http://docs.scipy.org/doc/scipy-0.7.x/reference/tutorial/interpolate.html

我的问题是，虽然我所有的“坐标”和“高度”都是整数，但坐标不是均匀的空间。例如，只有特定的行包含数据（不等间距），并且包含数据的每一行对于其他每个条目都只有一个“高度”值（每行包含数据的间距相同）。我的意思的一个简单例子如下：

[[nan,   3, nan,   1, nan,   2], 
 [nan, nan, nan, nan, nan, nan],
 [nan,   5, nan,   2, nan,   3],
 [nan, nan, nan, nan, nan, nan],
 [nan, nan, nan, nan, nan, nan],
 [nan, nan, nan, nan, nan, nan],
 [nan,   4, nan,   1, nan,   2]]

我一直在尝试遵循我链接到的插值/pcolor 示例，但没有成功。我的目标是在我的所有数据上绘制一个漂亮的连续 pcolor 类型图，在数据点之间插值以填充这些 nan。

如果您能提供任何帮助，我将不胜感激。

Answer 1

有什么问题？您只需要提取具有值的单元格的索引并将它们传递给具有“高度”值的插值函数。下面有一些代码可以做到这一点。

import numpy as np
from numpy import nan
from scipy import interpolate
import matplotlib.pyplot as plt

a = np.array([[nan,   3, nan,   1, nan,   2], 
 [nan, nan, nan, nan, nan, nan],
 [nan,   5, nan,   2, nan,   3],
 [nan, nan, nan, nan, nan, nan],
 [nan, nan, nan, nan, nan, nan],
 [nan, nan, nan, nan, nan, nan],
 [nan,   4, nan,   1, nan,   2]])

x, y = np.where(np.isfinite(a))
z = a[x,y]

xnew,ynew = np.mgrid[0:6:70j,0:6:70j]
tck = interpolate.bisplrep(x,y,z,s=0, kx=1, ky=1)
znew = interpolate.bisplev(xnew[:,0],ynew[0,:],tck)

plt.figure()
plt.pcolor(xnew,ynew,znew)
plt.colorbar()
plt.title("Interpolated function.")
plt.show()

结果将如下所示：

请注意，这与矩阵的确切方向不匹配。为此，您必须将绘图的原点更改为位于左上角，并可能转置数据。我会把它作为练习留给你。

此外，获取非 na 值的索引的方法有点粗糙，所以也许其他人可以对此发表评论（感谢 seberg 的提示）。