利用Python Matplotlib实现数据动态可视化

斩之浪

以1850-2018年近170年的全球平均气温距基准平均气温（1961-1990年）的变化数据为例，利用matplotlib python库，绘制数据动态可视化图。

原文博客地址：http://gaohr.win/site/blogs/2019/2019-10-08-dynamic-plot-matplotlib.html

先预览一下动态效果图：

• Matplotlib基础
  

对于Matplotlib的安装、基本使用等，网络上资源很多，此处不再过多的介绍，在此附上官网链接，足够学习使用~

* 官方主页：https://matplotlib.org

* 官方示例：https://matplotlib.org/gallery/index.html

* 官方API：https://matplotlib.org/api/index.html

• 如何绘制动态图
  

一般情况下，利用Matplotlib绘制动态图时，通常选择使用Matplotlib的animation模块，但是该模块的函数使用比较繁琐，不易学习，开发不灵活。因此，本文介绍一种相对比较简单的办法，利用动态绘图和暂停功能来实现，具体看代码和相应的注释。

绘制动态图的函数如下：

def Plot(x, y1, y2):
    '''
    Create plot
    :param x: 时间变量数组
    :param y1: 数据数组1
    :param y2: 数据数组2
    :return:
    '''
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(14, 5)) # 创建窗口和子图
    plt.tick_params(labelsize=16) # 设置刻度字体

    # 设置时间轴格式
    fig.autofmt_xdate(rotation=30, ha='center')
    dateFmt = mdate.DateFormatter('%Y')
    ax.xaxis.set_major_formatter(dateFmt)

    years = numpy.arange(int(x[0]), int(x[-1]) + 1)
    yearsDate = GetDateArr(years) # 获取年份列表
    xs = [yearsDate[0], yearsDate[0
    ys = [y1[0], y1[0
    ys2 = [y2[0], y2[0

    # 添加text
    plt.text(yearsDate[-22], -0.7, 'Made by GaoHR', fontsize=14, color='#1E90FF')
    plt.text(yearsDate[0], -0.7, 'Global temperature anomaly datasets (http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/)',
                 fontsize=14, fontfamily='Times New Roman', color='#333333')
    plt.text(yearsDate[0], 0.5, 'The global record data were provided by Climatic Research Unit',
                 fontsize=14, fontfamily='Times New Roman', color='#333333')
    plt.text(yearsDate[0], 0.15, 'The time series shows the combined global land and marine surface temperature record\n'
                                'from 1850 to 2018. The base period is 1961-1990.\n'
                                 'This year was the 4rd warmest on record.',
                                 fontsize=14, fontfamily='Times New Roman', color='#666666')

    # 设置x、y轴范围
    # plt.xlim(x_min, x_max)
    plt.ylim(-0.75, 1)

    # 设置标签、添加刻度标线
    ax.set_xlabel('Year', fontsize=16, fontfamily='Times New Roman')
    ax.set_ylabel('Temperature anomaly ($^o$C)', fontsize=16, fontfamily='Times New Roman')
    plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.5)

    # 动态读取数据，绘制图形
    for i in range(years[0], years[-1]):
        # 更新x, y1, y2
        xs[0] = xs[1
        ys[0] = ys[1
        ys2[0] = ys2[1
        xs[1] = yearsDate[i - int(x[0
        ys[1] = y1[i - int(x[0
        ys2[1] = y2[i - int(x[0
         
        ax.bar(xs, ys, width=150, color=getColor(y1[i - int(x[0])]))  # 绘制条状图
        ax.plot(xs, ys2, color='#555555')  # 绘制曲线图
        plt.legend(['Smoothed'], loc='upper left', fontsize=14)  # 添加图例
        plt.pause(0.1)  # 设置时间间隔

    plt.tight_layout()
    plt.show()

• 补充
  

      本示例数据（1850-2018年全球平均气温距基准平均气温的变化数据）可以从 Global temperature anomaly datasets 网站上获取。

函数调用方式、数据格式，以及上述代码中用到的一些函数等，可以参见原博客： http://gaohr.win/site/blogs/2019/2019-10-08-dynamic-plot-matplotlib.html

附数据静态图：

斩之浪

我只是保存了草稿，也会贴出来:funk::funk:

逆着光

学习一下，不影响吧

斩之浪

逆着光 发表于 2019-10-16 16:03
学习一下，不影响吧

不是，只是还没编辑好，暂时保存了，再打开发现已经贴出来了，可能是我点错哪里了

忽忽

呵呵，不明觉厉~先支持一个

Caprica

十分感谢

1341758923

学习一下！

hunterlcg

英文不好
学习编程好难

1173938421

谢谢分享

2696255226

感谢分享，支持