Matplotlib：極座標軸上の誤差棒の描画

はじめに

データ可視化において、誤差棒はデータポイントの不確定性または変動性を示すために使用されます。Matplotlibは、Pythonにおける人気のあるデータ可視化ライブラリであり、誤差棒に対する組み込みのサポートを提供しています。この実験では、Matplotlibを使用して極座標で誤差棒プロットを作成する方法を学びます。

VMのヒント

VMの起動が完了した後、左上隅をクリックしてノートブックタブに切り替え、Jupyter Notebookを使って練習しましょう。

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Skills Graph

必要なライブラリをインポートする

このステップでは、極座標軸上に誤差棒プロットを作成するための必要なライブラリをインポートします。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

データを作成する

このステップでは、誤差棒プロット用のデータを作成します。NumPyを使って、theta値の配列と対応する半径値の配列を作成します。

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

グラフとサブプロットを作成する

このステップでは、誤差棒プロット用のグラフとサブプロットを作成します。

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

誤差棒を作成する

このステップでは、極座標軸上に誤差棒を作成します。半径方向とtheta方向の誤差棒を作成するために、errorbar()関数を使用します。

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

タイトルを設定してグラフを表示する

このステップでは、グラフのタイトルを設定し、show()関数を使って表示します。

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

重なり合うtheta誤差棒を作成する

このステップでは、出力グラフの読み取りやすさを低下させる方法を示すために、重なり合うtheta誤差棒を作成します。

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("Overlapping Theta Error Bars")
plt.show()

大きな半径の誤差棒を作成する

このステップでは、データに不要なスケールを引き起こし、表示範囲を狭める方法を示すために、大きな半径の誤差棒を作成します。

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()

まとめ

この実験では、Matplotlibを使って極座標で誤差棒グラフを作成する方法を学びました。グラフとサブプロットを作成し、errorbar()関数を使って半径方向とtheta方向の誤差棒を作成しました。また、重なり合うtheta誤差棒が読み取りやすさを低下させる方法と、大きな半径の誤差棒がデータに不要なスケールを引き起こす方法を示しました。