,,Python matplotlib如何绘制各种流线图

,,Python matplotlib如何绘制各种流线图

在Python中，不仅可以绘制线图、直方图、散点图等规则图形，还支持绘制测量场图、频谱图、小提琴图、箱线图等特殊图形。本文将主要介绍如何绘制流线图，有需要的朋友可以参考一下。

前言

至于用Python绘图，Mlab提供了开源的matplotlib模块，不仅可以绘制线图、条形图、散点图等规则图形，还支持绘制体积场图、频谱图、小提琴图、箱线图等特殊图形。具体可以参考之前的文章。

在日常生活中，我们经常关注天气预报。当季节变换时，播音员会解释气流。在天气预报的过程中，气象学家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()方法的相关属性，走吧~

流线图概述

什么是流线图？

流线图是由流线和箭头组合而成，用以表示流线在一定时间内的运行情况。

流线上的箭头表示流动方向，流线上的形状表示流动强度。

流线图可分为气流图、恒定风速线、立面图等。

流线图中的流线可以合并、归并、相交，但不能交叉。

流线图应用场景

气象学上通常用流线图来研究风速、气流和洋流的方向。

流程图是风场分析的重要图表，流线的稀疏密度与风速成正比。

获取流线图方法

将matplotlib.pyplot作为plt导入

plt.streamplot(x，y，u，v)

流线图属性

设置流线图密度

关键词：密度

默认值为：1

值类型是浮点或元组。

控制流线图的密度。当密度=1时，网格将被分成30*30个网格。

为了设置每个方向上的密度，可以使用元组(x，y)。

设置流线宽度

关键词：线宽

值类型是浮点或二维数组。

使用二维数组，可以改变网格上流线的线宽。

数组的形状必须与U和v相同。

设置流线颜色

关键词：颜色

这些值可以是：

表示颜色的英语单词：如绿色的g

代表颜色的单词的简称是红色的r和黄色的y

RGB格式：十六进制格式如' # 88c 999 '；(r，g，b)元组形式

你可以去颜色列表。

使用cmap时，需要将color设置为二维数组，否则无效。

设置流线缩放

关键词：规范

默认情况下，将流线拉伸到(0，1)。

仅在颜色是数组时使用。

设置流线颜色系

关键词：cmap

值的形式是：颜色表_r

常用的值有：' Accent '，' Accent _ R '，' Blues '，' Blues _ R '，' BRBG '，' BUGN '，' BUGN _ R '，' BUPU '，' BUPU _ R '，' CMRMAP '

绘制流线图步骤

导入matplotlib.pyplot类

将matplotlib.pyplot作为plt导入

调用arange()、random()和randint()等numpy库准备x、y、u、v数据。

x，y:一维数组/二维数组

u，v:二维数组

NP可以创建二维数组。meshgrid (x，y)和NP。mgrid()

x=np.arange(1，10)

y=np.arange(1，10)

u，v=np.meshgrid(np.sin(x)，np.sin(y))

调用pyplot.streamplot()绘制流线图。

plt.streamplot(x，y，u，v，密度=[0.5，1])

调用pyplot.show()来渲染和显示流线图。

plt.show()

设置线宽，颜色，cmap属性来绘制流线图。

plt.streamplot(x，y，u，v，density=[0.5，1]，color=u，cmap='Accent_r '，linewidth=3)

小试牛刀

我们已经了解了绘制流线图的相关属性。我们来练习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，并用marker属性对其进行标记。

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='秋'，linewidth=1，start_points=seed_points。t)

plt.plot(seed_points[0],seed_points[1],'^',color='b')