协调底图箭袋和 matplotlib 箭头

Question

我正在尝试比较 matplotlib 中网格模型输出位置（通过底图上的箭袋）和分散的站点（通过 matplotlib 箭头）之间的风矢量。两者的位置都以纬度/经度为单位，但风矢量以米/秒为单位。

当组合时，我希望颜色和长度随大小而变化，并且对于箭袋和箭头数据以相同的方式缩放两种质量。我在下面给出了一个示例，其中箭袋图看起来不错并且以绝对长度（英寸）缩放。我不知道该怎么做才能使箭头（）匹配。在示例中，我将其除以 SCALE，以了解我希望最终图像的外观。

import numpy as np
import matplotlib.pylab as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap

X, Y = np.meshgrid(np.arange(-123,-121,0.3),np.arange(37,39,0.3))
U = np.cos(X+123)*12
V = np.sin(Y-37)*12
mag = np.hypot(U,V)

fig,ax=plt.subplots(1)
m=Basemap(projection ='cyl',resolution='f',llcrnrlat=37,llcrnrlon=-123,
          urcrnrlat=39,urcrnrlon=-121,ax=ax)

quiv = m.quiver(X,Y,U,V,mag,zorder=2,latlon=True,scale=30,scale_units='inches')

# Scattered points won't be on the grid
x0=X[2,2] - 0.025
y0=Y[2,2]

u0=U[2,2]
v0=V[2,2] + 0.5 
SCALE = 72.
plt.arrow(x0,y0,u0/SCALE,v0/SCALE)

plt.show()

Answer 1

您需要通过x,y = m(lon, lat)将地图坐标转换为笛卡尔坐标，之后plt.quiver(x,y, u, v)或m.quiver(x,y,u,v)会做同样的工作。

Answer 2

从 matplotlib 文档中看不太清楚（在我看来），但quiver 确实接受所有 X、Y、U 和 V 的一维数组，它们不需要统一隔开。底图文档弄错了，或者至少更不清楚。因此，只要将分散的站点数据形成一维数组，就可以了。

我通过用这个替换你的散点部分在你的情节中添加了一些随机箭头（如果你使用相同的种子，你应该得到相同的箭头）：

# Make scattered locations
np.random.seed(33)
x0 = np.random.rand(5)*2.0 - 123
y0 = np.random.rand(5)*2.0 + 37

# Make some velocities
u0 = np.random.randn(5)*3 + 10
v0 = np.random.randn(5)*3 + 10

q2 = m.quiver(x0, y0, u0, v0, latlon=True, scale=30, scale_units='inches')

这是我得到的图（我默认使用 YlGnBu_r 颜色图）。

请注意，如果您开始使用圆柱型投影以外的任何东西（并且如果您的 U 和 V 以东西和南北表示），则需要使用rotate_vector 方法。