在 matplotlib 图上嵌入小地图（cartopy）

Question

# imports
from collections import namedtuple
import numpy as np
import xarray as xr
import shapely
import cartopy

我的数据是这样的。

我有一个感兴趣的区域（此处定义为 all_region）。我有一个 xr.DataArray 包含我的变量。我想对 select 一个 PIXEL（纬度、经度对）执行此操作，并在线图的一角绘制一张小地图，显示此处的像素所在位置。

Region = namedtuple('Region',field_names=['region_name','lonmin','lonmax','latmin','latmax'])
all_region = Region(
    region_name="all_region",
    lonmin = 32.6,
    lonmax = 51.8,
    latmin = -5.0,
    latmax = 15.2,
)

data = np.random.normal(0,1,(12, 414, 395))
lats = np.linspace(-4.909738, 15.155708, 414)
lons = np.linspace(32.605801, 51.794488, 395)
months = np.arange(1,13)
da = xr.DataArray(data, coords=[months, lats, lons], dims=['month','lat','lon'])

这些是我需要修复的函数才能使用插入轴。

我有这些函数可以根据 xarray 对象绘制我的时间序列，以及纬度、经度点的位置。

def plot_location(region):
    """ use cartopy to plot the region (defined as a namedtuple object)
    """
    lonmin,lonmax,latmin,latmax = region.lonmin,region.lonmax,region.latmin,region.latmax
    fig = plt.figure()
    ax = fig.gca(projection=cartopy.crs.PlateCarree())
    ax.add_feature(cartopy.feature.COASTLINE)
    ax.add_feature(cartopy.feature.BORDERS, linestyle=':')
    ax.set_extent([lonmin, lonmax, latmin, latmax])

    return fig, ax


def select_pixel(ds, loc):
    """ (lat,lon) """
    return ds.sel(lat=loc[1],lon=loc[0],method='nearest')


def turn_tuple_to_point(loc):
    """ (lat,lon) """
    from shapely.geometry.point import Point
    point = Point(loc[1], loc[0])
    return point


def add_point_location_to_map(point, ax, color=(0,0,0,1), **kwargs):
    """ """
    ax.scatter(point.x,
           point.y,
           transform=cartopy.crs.PlateCarree(),
           c=[color],
           **kwargs)
    return

这里我画图

# choose a lat lon location that want to plot
loc = (2.407,38.1)

# 1. plot the TIME SERIES FOR THE POINT
fig,ax = plt.subplots()
pixel_da = select_pixel(da, loc)
pixel_da.plot.line(ax=ax, marker='o')

# 2. plot the LOCATION for the point
fig,ax = plot_location(all_region)
point = turn_tuple_to_point(loc)
add_point_location_to_map(point, ax)

我有绘制区域的功能，但我想把它放在图形一角的轴上！像这样：

我该怎么做？我看过 inset_locator method 但据我所知 mpl_toolkits.axes_grid1.parasite_axes.AxesHostAxes 无法分配投影，这是 cartopy 所必需的。

from mpl_toolkits.axes_grid1.inset_locator import inset_axes

proj=cartopy.crs.PlateCarree
axins = inset_axes(ax, width="20%", height="20%", loc=2, projection=proj)

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-162-9b5fd4f34c3e> in <module>
----> 1 axins = inset_axes(ax, width="20%", height="20%", loc=2, projection=proj)

TypeError: inset_axes() got an unexpected keyword argument 'projection'

Answer 1

我没有安装 cartopy 来直接测试它，但我相信您可以通过直接手动创建插图轴来避免这个问题，using fig.add_axes()。如果要指定其相对于主轴的位置，可以使用主轴 get_position().

返回的信息轻松计算 rect 参数

例如：

pad = 0.05
w = 0.4
h = 0.25

fig, ax = plt.subplots()
a = ax.get_position()
ax2 = fig.add_axes([a.x1-(w+pad)*a.width,a.y1-(h+pad)*a.height,w*a.width,h*a.height], projection="hammer")

Answer 2

mpl_toolkits.axes_grid1.inset_locator.inset_axes 没有 projection 关键字。它只提供了一个 axes_class 参数。现在人们可能会想直接为该参数提供 cartopy.mpl.geoaxes.GeoAxes ，但这会丢失实际使用的投影。因此，另外需要通过 axes_kwargs 参数设置投影。

inset_axes(...,  axes_class=cartopy.mpl.geoaxes.GeoAxes, 
                 axes_kwargs=dict(map_projection=cartopy.crs.PlateCarree()))

完整示例：

import cartopy
import cartopy.mpl.geoaxes
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.axes_grid1.inset_locator import inset_axes


fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([4,5,3,1,2])


axins = inset_axes(ax, width="40%", height="40%", loc="upper right", 
                   axes_class=cartopy.mpl.geoaxes.GeoAxes, 
                   axes_kwargs=dict(map_projection=cartopy.crs.PlateCarree()))
axins.add_feature(cartopy.feature.COASTLINE)


plt.show()

在 matplotlib 图上嵌入小地图（cartopy）

embed small map (cartopy) on matplotlib figure

python

matplotlib

python-3.x

cartopy

我的数据是这样的。

这些是我需要修复的函数才能使用插入轴。

这里我画图

我有绘制区域的功能，但我想把它放在图形一角的轴上！像这样：