Matplotlib: Fehlerbalkendarstellung auf polarem Achsen

Einführung

Beim Datenvisualisierung werden Fehlerbalken verwendet, um die Unsicherheit oder Variabilität von Datenpunkten anzuzeigen. Matplotlib ist eine beliebte Datenvisualisierungsbibliothek in Python, die integrierte Unterstützung für Fehlerbalken bietet. In diesem Lab werden wir lernen, wie man Fehlerbalkendiagramme in Polarkoordinaten mit Matplotlib erstellt.

VM-Tipps

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Manchmal müssen Sie einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund von Einschränkungen in Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.

Wenn Sie bei der Lernphase Probleme haben, können Sie Labby gerne fragen. Geben Sie nach der Sitzung Feedback, und wir werden das Problem für Sie prompt beheben.

Skills Graph

Importieren der erforderlichen Bibliotheken

In diesem Schritt importieren wir die erforderlichen Bibliotheken für das Erstellen von Fehlerbalkendiagrammen auf polaren Achsen.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Daten erstellen

In diesem Schritt werden wir die Daten für unser Fehlerbalkendiagramm erstellen. Wir werden NumPy verwenden, um ein Array von Theta-Werten und ein Array von entsprechenden Radius-Werten zu erstellen.

theta = np.arange(0, 2 * np.pi, np.pi / 4)
r = theta / np.pi / 2 + 0.5

Erstellen einer Figur und eines Teilplots

In diesem Schritt werden wir eine Figur und einen Teilplot für unser Fehlerbalkendiagramm erstellen.

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(projection='polar')

Fehlerbalken erstellen

In diesem Schritt werden wir Fehlerbalken auf unserer polaren Achse erstellen. Wir werden die errorbar()-Funktion verwenden, um sowohl Radius- als auch Theta-Fehlerbalken zu erstellen.

ax.errorbar(theta, r, xerr=0.25, yerr=0.1, capsize=7, fmt="o", c="seagreen")

Titel festlegen und Diagramm anzeigen

In diesem Schritt werden wir einen Titel für unser Diagramm festlegen und es mit der show()-Funktion anzeigen.

ax.set_title("Pretty Polar Error Bars")
plt.show()

Überlappende Theta-Fehlerbalken erstellen

In diesem Schritt werden wir überlappende Theta-Fehlerbalken erstellen, um zu demonstrieren, wie sie die Lesbarkeit des ausgegebenen Diagramms verringern können.

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(projection='polar')
ax.errorbar(theta, r, xerr=5.25, yerr=0.1, capsize=7, fmt="o", c="darkred")
ax.set_title("Overlappende Theta-Fehlerbalken")
plt.show()

Große Radius-Fehlerbalken erstellen

In diesem Schritt werden wir große Radius-Fehlerbalken erstellen, um zu demonstrieren, wie sie zu einem unerwünschten Maßstab in den Daten führen können und den angezeigten Bereich verringern.

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(projection='polar')
ax.errorbar(theta, r, xerr=0.25, yerr=10.1, capsize=7, fmt="o", c="orangered")
ax.set_title("Large Radius Error Bars")
plt.show()

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir gelernt, wie man Fehlerbalkendiagramme in Polarkoordinaten mit Matplotlib erstellt. Wir haben eine Figur und ein Teilbild erstellt und die errorbar()-Funktion verwendet, um Radius- und Theta-Fehlerbalken zu erstellen. Wir haben auch gezeigt, wie überlappende Theta-Fehlerbalken die Lesbarkeit verringern können und wie große Radius-Fehlerbalken zu einem unerwünschten Maßstab in den Daten führen können.