Python中的极坐标直方图，用于给定r，theta和z值

Question

我有一个数据帧，包括特定磁力计站随时间的测量结果，列对应于：

• 它的纬度（我认为是半径）
• 它的方位角
• 在此特定时间的测量数量

我想知道如何将此数据框绘制为测量变量的极坐标直方图：即：

我已经查看了physt中的特殊直方图，但是这样我只能输入x，y值，而且我很困惑。

有人可以帮忙吗？

Answer 1

使用numpy.histogram2d可以轻松地计算直方图。可以使用matplotlib的pcolormesh绘制生成的2D数组。

import numpy as np; np.random.seed(42)
import matplotlib.pyplot as plt

# two input arrays
azimut = np.random.rand(3000)*2*np.pi
radius = np.random.rayleigh(29, size=3000)

# define binning
rbins = np.linspace(0,radius.max(), 30)
abins = np.linspace(0,2*np.pi, 60)

#calculate histogram
hist, _, _ = np.histogram2d(azimut, radius, bins=(abins, rbins))
A, R = np.meshgrid(abins, rbins)

# plot
fig, ax = plt.subplots(subplot_kw=dict(projection="polar"))

pc = ax.pcolormesh(A, R, hist.T, cmap="magma_r")
fig.colorbar(pc)

plt.show()

Answer 2

这似乎是你正在寻找的：https://physt.readthedocs.io/en/latest/special_histograms.html#Polar-histogram

from physt import histogram, binnings, special
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Generate some points in the Cartesian coordinates
np.random.seed(42)

x = np.random.rand(1000)
y = np.random.rand(1000)
z = np.random.rand(1000)

# Create a polar histogram with default parameters
hist = special.polar_histogram(x, y)
ax = hist.plot.polar_map()

链接的文档包括更多颜色示例，bin大小等。

编辑：我认为这需要进行一些调整以使数据处于正确的形状，但我认为这个示例说明了库的功能，可以根据您的使用情况进行调整：

import random
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from physt import special

# Generate some points in the Cartesian coordinates
np.random.seed(42)

gen = lambda l, h, s = 3000: np.asarray([random.random() * (h - l) + l for _ in range(s)])

X = gen(-100, 100)
Y = gen(-1000, 1000)
Z = gen(0, 1400)

hist = special.polar_histogram(X, Y, weights=Z, radial_bins=40)
# ax = hist.plot.polar_map()

hist.plot.polar_map(density=True, show_zero=False, cmap="inferno", lw=0.5, figsize=(5, 5))
plt.show()

Answer 3

这不是完整的答案，但你可以找到一些想法听到：https://github.com/TronSkywalker/Visuals/blob/master/Circular_bar_charts.py

让我知道你走了多远！:)