如何更改現有軸的 matplotlib 子圖投影？

Question

我正在嘗試構建一個簡單的函數，該函數采用子圖實例（ matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot ）並將其投影轉換為另一個投影，例如，轉換為cartopy.crs.CRS投影之一。

這個想法看起來像這樣

import cartopy.crs as ccrs
import matplotlib.pyplot as plt

def make_ax_map(ax, projection=ccrs.PlateCarree()):
    # set ax projection to the specified projection
    ...
    # other fancy formatting
    ax2.coastlines()
    ...

# Create a grid of plots
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(ncols=2)
# the first subplot remains unchanged
ax1.plot(np.random.rand(10))
# the second one gets another projection
make_ax_map(ax2)

當然，我可以只使用fig.add_subplot()函數：

fig = plt.figure(figsize=(10,5))
ax1 = fig.add_subplot(121)
ax1.plot(np.random.rand(10))

ax2 = fig.add_subplot(122,projection=ccrs.PlateCarree())
ax2.coastlines()

但我想知道是否有合適的matplotlib方法在定義后更改子圖軸投影。 不幸的是，閱讀 matplotlib API 並沒有幫助。

Answer 1

您無法更改現有軸的投影，原因如下。 然而，解決你的根本問題是，僅僅使用subplot_kw參數plt.subplots()的matplotlib文檔中描述這里。 例如，如果您希望所有子圖都具有cartopy.crs.PlateCarree投影，則可以執行

import matplotlib.pyplot as plt
import cartopy.crs as ccrs

# Create a grid of plots
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(ncols=2, subplot_kw={'projection': ccrs.PlateCarree()})

關於實際問題，在創建軸集時指定投影決定了您獲得的軸類，每種投影類型都不同。 例如

import matplotlib.pyplot as plt
import cartopy.crs as ccrs

ax1 = plt.subplot(311)
ax2 = plt.subplot(312, projection='polar')
ax3 = plt.subplot(313, projection=ccrs.PlateCarree())

print(type(ax1))
print(type(ax2))
print(type(ax3))

此代碼將打印以下內容

<class 'matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot'>
<class 'matplotlib.axes._subplots.PolarAxesSubplot'>
<class 'cartopy.mpl.geoaxes.GeoAxesSubplot'>

注意每個軸實際上是不同類的實例。

Answer 2

假設有多個軸用於 2D 繪圖，例如...

fig = matplotlib.pyplot.Figure()
axs = fig.subplots(3, 4) # prepare for multiple subplots
# (some plotting here)
axs[0,0].plot([1,2,3])

...人們可以簡單地摧毀其中一個並用具有 3D 投影的新的替換它：

axs[2,3].remove()
ax = fig.add_subplot(3, 4, 12, projection='3d')
ax.plot_surface(...)

請注意，與 Python 的其余部分不同， add_subplot使用從 1 （而不是從 0）開始的行列索引。

編輯：改變了我關於索引的錯字。

Answer 3

按照這個問題的答案：

在 python 中，如何繼承和覆蓋類實例上的方法，將這個新版本分配給與舊版本相同的名稱？

我發現了一個在創建斧頭后改變它的投影的技巧，這似乎至少在下面的簡單示例中有效，但我不知道這個解決方案是否是最好的方法

from matplotlib.axes import Axes
from matplotlib.projections import register_projection

class CustomAxe(Axes):
    name = 'customaxe'

    def plotko(self, x):
        self.plot(x, 'ko')
        self.set_title('CustomAxe')

register_projection(CustomAxe)


if __name__ == '__main__':
    import matplotlib.pyplot as plt

    fig = plt.figure()

    ## use this syntax to create a customaxe directly
    # ax = fig.add_subplot(111, projection="customaxe")

    ## change the projection after creation
    ax = plt.gca()
    ax.__class__ = CustomAxe

    ax.plotko(range(10))    
    plt.show()