Visualisation des flèches de vent avec Python Matplotlib

Introduction

Dans ce tutoriel, nous allons apprendre à créer des graphiques de flèches de vent à l'aide de Matplotlib en Python. Les flèches de vent sont une représentation graphique de la vitesse et de la direction du vent utilisant une combinaison de drapeaux, de lignes et de points. La longueur de la ligne représente la vitesse du vent, tandis que l'orientation des drapeaux et des points représente la direction du vent.

Conseils sur la machine virtuelle

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Importation des bibliothèques

Tout d'abord, nous devons importer les bibliothèques nécessaires. Dans ce cas, nous allons utiliser les bibliothèques Matplotlib et NumPy.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Création des données

Ensuite, nous allons créer les données qui seront utilisées pour générer le graphique de flèches de vent. Nous allons créer une grille uniforme de 5x5 et un champ vectoriel à l'aide des fonctions meshgrid et multiplication.

x = np.linspace(-5, 5, 5)
X, Y = np.meshgrid(x, x)
U, V = 12 * X, 12 * Y

Création du graphique de flèches de vent

Maintenant, nous pouvons créer le graphique de flèches de vent à l'aide de la fonction barbs. Nous allons utiliser les paramètres par défaut pour tracer la grille uniforme.

plt.barbs(X, Y, U, V)
plt.show()

Personnaliser le graphique de flèches de vent

Nous pouvons personnaliser le graphique de flèches de vent en changeant les paramètres de la fonction barbs. Par exemple, nous pouvons modifier la longueur et le point de pivot des vecteurs, remplir les cercles pour une flèche vide et changer les couleurs des drapeaux et des barres.

plt.barbs(X, Y, U, V, length=8, pivot='middle', fill_empty=True, rounding=False,
          sizes=dict(emptybarb=0.25, spacing=0.2, height=0.3), flagcolor='r',
          barbcolor=['b', 'g'], flip_barb=True, barb_increments=dict(half=10, full=20, flag=100))
plt.show()

Créer un graphique de flèches de vent masqué

Nous pouvons également créer un graphique de flèches de vent masqué en utilisant un tableau masqué. Dans ce cas, nous allons modifier la valeur d'un vecteur en une valeur incorrecte et la masquer.

masked_u = np.ma.masked_array(U)
masked_u[4] = 1000  ## Valeur incorrecte qui ne devrait pas être tracée lorsqu'elle est masquée
masked_u[4] = np.ma.masked

plt.barbs(X, Y, masked_u, V, length=8, pivot='middle')
plt.show()

Sommaire

Dans ce tutoriel, nous avons appris à créer des graphiques de flèches de vent à l'aide de Matplotlib en Python. Nous avons commencé par importer les bibliothèques nécessaires et créer les données pour le graphique. Nous avons ensuite créé un graphique de flèches de vent de base et l'avons personnalisé en changeant les paramètres. Enfin, nous avons appris à créer un graphique de flèches de vent masqué en utilisant un tableau masqué.