如何为Basemap多边形设置裁剪路径

Question

我想用imshow这个函数来显示一些数据，范围是在一个国家的边界内（为了举例，我选择了美国）。下面这个简单的例子展示了我想要的效果：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import RegularPolygon

data = np.arange(100).reshape(10, 10)
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
im = ax.imshow(data)
poly = RegularPolygon([ 0.5,  0.5], 6, 0.4, fc='none', 
                      ec='k', transform=ax.transAxes)
im.set_clip_path(poly)
ax.add_patch(poly)
ax.axis('off')
plt.show()

结果是：

enter image description here

现在我想做的事情是，除了简单的多边形，我还想用美国的复杂形状来展示。我已经创建了一些示例数据，这些数据存储在名为“Z”的数组中，下面的代码可以看到这些数据。我想用颜色图来显示这些数据，但只在美国本土的边界内。

到目前为止，我尝试了以下方法。我从这里获取了一个形状文件，文件名是“nationp010g.shp.tar.gz”，然后我在Python中使用Basemap模块来绘制美国。请注意，这是我找到的唯一一种可以获取我需要的区域多边形的方法。如果有其他方法，我也很感兴趣。接着，我创建了一个名为“mainpoly”的多边形，这个多边形几乎是我想要的，颜色是蓝色：

enter image description here

注意，只有一个区域被涂成了颜色，其他不相连的多边形仍然是白色的：

enter image description here

所以，涂成蓝色的区域几乎是我想要的，注意到在靠近加拿大的地方有一些不想要的边界线，因为边界实际上穿过了一些湖泊，但这只是个小问题。真正的问题是，为什么我的imshow数据没有在美国的范围内显示？对比我第一个和第二个例子的代码，我看不出为什么在第二个例子中没有像第一个那样显示被裁剪的imshow。任何帮助我理解我遗漏了什么的建议都非常感谢。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.basemap import Basemap as Basemap
from matplotlib.patches import Polygon

# Lambert Conformal map of lower 48 states.
m = Basemap(llcrnrlon=-119,llcrnrlat=22,urcrnrlon=-64,urcrnrlat=49,
            projection='lcc',lat_1=33,lat_2=45,lon_0=-95)


shp_info = m.readshapefile('nationp010g/nationp010g', 'borders', drawbounds=True) # draw     country boundaries.

for nshape,seg in enumerate(m.borders):
    if nshape == 1873: #This nshape denotes the large continental body of the USA, which we want
        mainseg = seg
        mainpoly =  Polygon(mainseg,facecolor='blue',edgecolor='k')



nx, ny = 10, 10
lons, lats = m.makegrid(nx, ny) # get lat/lons of ny by nx evenly space grid.
x, y = m(lons, lats) # compute map proj coordinates.

Z = np.zeros((nx,ny))
Z[:] = np.NAN

for i in np.arange(len(x)):
    for j in np.arange(len(y)):
        Z[i,j] = x[0,i] 

ax = plt.gca()
im = ax.imshow(Z, cmap = plt.get_cmap('coolwarm') )
im.set_clip_path(mainpoly)
ax.add_patch(mainpoly)
plt.show()

更新

我意识到这行代码

ax.add_patch(mainpoly)

甚至没有把多边形形状添加到图中。我是不是没有正确使用它？据我所知，mainpoly是通过Polygon()方法正确计算出来的。我检查了坐标输入，发现是合理的：

plt.plot(mainseg[:,0], mainseg[:,1] ,'.')

这给出的结果是

enter image description here

数据可视化地理信息系统形状文件 imshow 颜色图 basemap 多边形裁剪美国边界

如何为Basemap多边形设置裁剪路径

更新

1 个回答

补充 2016-01-16

结果

原始结果

撰写回答