利用windrose绘制风玫瑰图并解决错误问题

绘制一个风玫瑰图

导入所需库

from windrose import WindroseAxes
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.cm as cm

绘制玫瑰图

axes = WindroseAxes.from_ax()
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']#解决中文乱码
wd = [0]#风向0
ws = [2]#风速2
axes.bar(wd, ws, normed=True, opening=0.8, edgecolor='#b5b5c8', cmap = cm.get_cmap(name='bwr'))
axes.set_legend()#添加图例
plt.show()

代码中axes.bar()前两位参数为风向和风速，后面各个参数含义可自行查询文档，意义不大，照作者的抄就可以了

图中可即风玫瑰图，但发现两个问题，第一0°位置没有在正北，第二作者给的风向是0°，但实际却显示在的90°的位置。先解决第一个问题

使0°和正北对应

axes.set_theta_zero_location('N')

axes = WindroseAxes.from_ax()
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']#解决中文乱码
wd = [0]#风向0
ws = [2]#风速2
axes.bar(wd, ws, normed=True, opening=0.8, edgecolor='#b5b5c8', cmap = cm.get_cmap(name='bwr'))
axes.set_theta_zero_location('N')#改变0°位置
axes.set_legend()#添加图例
plt.show()

图中0°位置以调整完毕
但发现角度沿逆时针方向分部，与我们日常习惯不同

axes.set_theta_direction(-1)

自此，角度坐标轴调整完毕

解决风向与坐标轴不匹配的问题

经作者测试，风向90°会被显示在0°，风向270°会被显示在180°，显示角度和实际风向存在一个沿45°（225°）方向轴对称的情况，所以，对实际风向在画图前做一个预处理。

#角度转化函数
def wind_direction_change(wd):wind_direction = np.array(wd)wind_direction[np.where((wind_direction >= 0)&(wind_direction <= 135))[0]] = 90 - wind_direction[np.where((wind_direction >= 0)&(wind_direction <= 135))[0]]wind_direction[np.where((wind_direction >= 315)&(wind_direction < 360))[0]] = 90 - wind_direction[np.where((wind_direction >= 315)&(wind_direction < 360))[0]]wind_direction[np.where((wind_direction > 135)&(wind_direction < 315))[0]] = 450 - wind_direction[np.where((wind_direction > 135)&(wind_direction < 315))[0]]wind_direction[np.where(wind_direction < 0)[0]] = 360 + wind_direction[np.where(wind_direction < 0)[0]]return wind_direction

axes = WindroseAxes.from_ax()
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']#解决中文乱码
wd = [0]#风向0
ws = [2]#风速2
wd_new = wind_direction_change(wd)
axes.bar(wd_new, ws, normed=True, opening=0.8, edgecolor='#b5b5c8', cmap = cm.get_cmap(name='bwr'))
axes.set_theta_zero_location('N')
axes.set_theta_direction(-1)
axes.set_legend()#添加图例
plt.show()

自此风玫瑰图的正确画法介绍完毕，下面是作者封装好的函数，大家拿来用就可以了，也可以自己做相应的修改

完整代码

from windrose import WindroseAxes
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.cm as cm
import numpy as np#角度预处理函数，用来画准确的风向
def wind_direction_change(wd):wind_direction = np.array(wd)wind_direction[np.where((wind_direction >= 0)&(wind_direction <= 135))[0]] = 90 - wind_direction[np.where((wind_direction >= 0)&(wind_direction <= 135))[0]]wind_direction[np.where((wind_direction >= 315)&(wind_direction < 360))[0]] = 90 - wind_direction[np.where((wind_direction >= 315)&(wind_direction < 360))[0]]wind_direction[np.where((wind_direction > 135)&(wind_direction < 315))[0]] = 450 - wind_direction[np.where((wind_direction > 135)&(wind_direction < 315))[0]]wind_direction[np.where(wind_direction < 0)[0]] = 360 + wind_direction[np.where(wind_direction < 0)[0]]return wind_direction#画风玫瑰图
def drow_windrose(wd,ws):axes = WindroseAxes.from_ax()#生成玫瑰图类plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']#解决中文乱码#该循环用于剔除静风C的情况，由于需要从猴年往前剔除，防止列表出错for i in range(len(wd)-1,-1,-1):if wd[i] == 'c' and ws[i] == 0:wd.remove('c')ws.remove(0)wd_new = wind_direction_change(wd)#改变角度axes.bar(wd_new, ws, normed=True, opening=0.8, edgecolor='#b5b5c8', cmap = cm.get_cmap(name='bwr'))#画图axes.set_theta_zero_location('N')#设置正北axes.set_theta_direction(-1)#改变显示的角度顺序axes.set_legend()#添加图例plt.show()if __name__ == '__main__':wind_speed = [6,4,4,3,4,2,6,1,1,2,1,2,1,2,1,1,1,1,0,0,0,1,0,1]wind_direction  =  [340,110,90,110,180,130,350,30,230,260,240,240,230,210,200,250,250,230,'c','c','c',100,'c',250]drow_windrose(wind_direction,wind_speed)

风玫瑰图解释

该风玫瑰图以16个方位来画风向，风速用颜色表示，圈刻度代表所占百分比，如图所示东北方向风1-2.8m/s的占比15%左右，2.8-4.6m/s的占比15%左右，这里的占比是指所有风向的占比，所有颜色加起来为100%，东北方向风向总共占比33.3%

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