Matplotlib 等高线图

Matplotlib 等高线图

等高线图（有时称为水平面图）是一种将三维表面绘制在二维平面上的方法。它在y轴上绘制了两个预测变量X和Y，而响应变量Z则以等高线的形式呈现。这些等高线有时被称为z-切片或等响应值。

等高线图简介

等高线图非常适合用于观察变量Z随着两个输入变量X和Y的变化情况，即Z = f（X，Y）。二元函数的等值线或等值线是函数取常数值的曲线。

独立变量x和y通常限制在一个称为meshgrid的规则网格上。numpy.meshgrid函数可以将一组x值和一组y值创建为矩形网格。

使用Matplotlib绘制等高线图

Matplotlib API包含contour()和contourf()函数，分别用于绘制等高线和填充等高线。这两个函数都需要三个参数：x、y和z。

代码示例

下面是一个使用Matplotlib绘制等高线图的具体示例：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 创建x和y的线性空间
xlist = np.linspace(-3.0, 3.0, 100)
ylist = np.linspace(-3.0, 3.0, 100)

# 创建网格
X, Y = np.meshgrid(xlist, ylist)

# 计算Z值
Z = np.sqrt(X**2 + Y**2)

# 创建图形和轴对象
fig, ax = plt.subplots(1, 1)

# 绘制填充等高线图
cp = ax.contourf(X, Y, Z)

# 添加颜色条
fig.colorbar(cp)

# 设置标题和标签
ax.set_title('Filled Contours Plot')
ax.set_ylabel('y (cm)')

# 显示图形
plt.show()

图形输出

通过上述代码，我们可以绘制出一个填充等高线图，其中颜色条表示Z值的变化。这个示例展示了如何使用Matplotlib绘制等高线图的基本方法，读者可以根据需要调整参数和数据，以绘制不同类型的等高线图。