雷达图是一种常用的数据可视化方式,它可以直观地展示多维数据之间的关系。而极坐标雷达图则是一种特殊的雷达图,它将数据点分布在一个圆形的极坐标系中,更加直观地反映了数据的分布情况和差异性。本文将介绍如何用python画极坐标雷达图,从数据准备、图形绘制、样式设置等方面进行详细分析。
一、数据准备
首先,我们需要准备一组多维数据,用于展示在极坐标雷达图中。由于极坐标雷达图通常用于展示不同维度之间的差异性,因此我们可以选择一组具有不同维度的数据,例如某个城市不同区域的人均收入、教育水平、医疗资源等指标。这里我们以一个示例数据集为例,包含了5个区域的4个指标:
```python
import numpy as np
data = np.array([
[85, 70, 80, 90],
[70, 75, 90, 65],
[80, 90, 75, 85],
[90, 65, 85, 80],
[75, 80, 70, 75]
])
```
二、图形绘制
接下来,我们可以使用matplotlib库中的polar函数,绘制出极坐标雷达图。具体实现步骤如下:
1. 创建一个极坐标子图,使用subplot函数指定参数polar=True即可。
```python
import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, polar=True)
```
2. 计算每个数据点在极坐标系中的角度和半径。由于我们的数据有4个维度,因此每个数据点需要在极坐标系中对应4个角度。我们可以使用np.linspace函数生成一组等分的角度值,然后分别计算每个数据点在这4个角度上的半径值。
```python
angles = np.linspace(0, 2*np.pi, 4, endpoint=False)
angles = np.concatenate((angles, [angles[0]]))
max_value = data.max()
for i in range(len(data)):
values = data[i]
values = np.concatenate((values, [values[0]]))
radii = values / max_value
ax.plot(angles, radii)
```
3. 设置图形样式。我们可以使用ax.set_xticks函数和ax.set_xticklabels函数设置角度刻度和标签,使用ax.fill函数填充数据点之间的区域,使用ax.legend函数添加图例等。
```python
ax.set_xticks(angles)
ax.set_xticklabels(['A', 'B', 'C', 'D', 'A'])
ax.fill(angles, radii, alpha=0.25)
ax.set_thetagrids(np.degrees(angles), labels=['1', '2', '3', '4'])
ax.legend(['Region 1', 'Region 2', 'Region 3', 'Region 4', 'Region 5'], loc='lower right')
```
三、样式设置
最后,我们可以进一步调整图形样式,使其更加美观和易读。例如,我们可以使用ax.set_rgrids函数添加半径刻度和标签,使用ax.spines函数控制坐标轴的样式,使用ax.set_title函数添加标题等。
```python
ax.set_rgrids([0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0], labels=['20%', '40%', '60%', '80%', '100%'])
ax.spines['polar'].set_linestyle('--')
ax.set_title('Regional Comparison')
```
四、