以太平洋为中心的世界地图上的等高线图

Question

我正在尝试在世界地图上绘制一些数据，这些数据可以以大西洋附近（即 180°W–180°E）或太平洋（即 0°–360°）为中心。这是程序（带有虚构数据）：

import argparse

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import cartopy.crs as ccrs
from cartopy.mpl.gridliner import LONGITUDE_FORMATTER, LATITUDE_FORMATTER

parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('--center', choices=['atlantic', 'pacific'], default='atlantic')
parser.add_argument('--outfile', default='plot.png')
args = parser.parse_args()

lat = np.linspace(-89.95, 89.95, 1800)
if args.center == 'atlantic':
        lon = np.linspace(-179.95, 179.95, 3600)
        clon = 0
else:
        lon = np.linspace(0.05, 359.95, 3600)
        clon = 180
x, y = np.meshgrid(lon, lat)
z = np.sin(x / 180 * np.pi) * np.sin(y / 180 * np.pi)

fig = plt.figure(figsize=(21, 7))
crs = ccrs.PlateCarree(central_longitude=clon)
ax = plt.axes(projection=crs)
ax.coastlines(resolution='110m', color='white', linewidth=2)

gl = ax.gridlines(crs=crs, draw_labels=True, linewidth=1, color='black', linestyle='--')
gl.xformatter = LONGITUDE_FORMATTER
gl.yformatter = LATITUDE_FORMATTER
gl.xlabel_style = {'size': 16, 'color': 'black'}
gl.ylabel_style = {'size': 16, 'color': 'black'}

plt.contourf(x, y, z, cmap='RdYlBu_r')
cb = plt.colorbar(ax=ax, orientation='vertical', pad=0.02, aspect=16, shrink=0.8)
cb.ax.tick_params(labelsize=16)

fig.savefig(args.outfile, bbox_inches='tight', pad_inches=0.1)

但是，当我从--center=atlantic切换到--center=pacific时，只有海岸线移动，而X轴和数据没有移动，导致绘图不一致。（我虚构的数据，北美应该是蓝色的，亚洲应该是红色的。）

--center=atlantic:
--center=pacific:

如何绘制以太平洋为中心的正确地块？

Answer 1

看来我需要进行以下更改：

有一个普通的 PlateCarree 对象（除了现有的设置了 central_longitude 的对象）并在除调用 plt.axes 之外的所有情况下使用它。（我不明白为什么，但我发现它有效。）
添加对 ax.set_extent 的调用，也使用原版 PlateCarree 对象。
在 plt.contourf 中使用 transform，也使用原版 PlateCarree 对象。

这是与原始代码的不同之处：

@@ -23,0 +24 @@
+crs0 = ccrs.PlateCarree()
@@ -25,0 +27 @@
+ax.set_extent([lon[0], lon[-1], lat[0], lat[-1]], crs=crs0)
@@ -28 +30 @@
-gl = ax.gridlines(crs=crs, draw_labels=True, linewidth=1, color='black', linestyle='--')
+gl = ax.gridlines(crs=crs0, draw_labels=True, linewidth=1, color='black', linestyle='--')
@@ -34 +36 @@
-plt.contourf(x, y, z, cmap='RdYlBu_r')
+plt.contourf(x, y, z, cmap='RdYlBu_r', transform=crs0)

这会产生 180°W 和 180°E 相互覆盖。作为快速修复，我这样做了：

import matplotlib.ticker as mticker

# Fix LONGITUDE_FORMATTER so that either +180 or -180 returns just '180°',
# instead of '180°E' or '180°W'.
LONGITUDE_FORMATTER_NEW = mticker.FuncFormatter(
       lambda v, pos: '180\u00B0' if abs(v) == 180 else LONGITUDE_FORMATTER.func(v, pos)
)

以便相同的字符串 180° 在同一位置彼此重叠，从而最大限度地减少问题的视觉效果。

（LONGITUDE_FORMATTER 也无法正确处理超出 [−180, +180] 的任何内容，但我选择不在这里讨论。）

结果如下：

--center=atlantic:
--center=pacific:

以太平洋为中心的世界地图上的等高线图

Contour plot on a world map centered at the Pacific

python

numpy

matplotlib

cartopy