Python 氣象數據渲染成圖片

Python 氣象數據渲染成圖片

需求

已有氣象接口，能夠請求放回氣象數據，例如降水數據。因爲氣象接口返回的是格點數據（1KM*1KM），而我請求的經緯度之間面積很大，返回的數據格點數據很大，致使直接使用前端動態渲染到地圖（leaflet）中很慢，想後端執行請求數據渲染爲圖片，地圖在請求渲染後的圖片。

分析

python對數據處理，圖像生成很是友好，而且能夠把格點數據（矩陣）直接渲染成圖片，而且把相關數據保存在數據庫中。渲染後的圖片直接能夠存放在網址的指定目錄下，前端就能夠直接訪問了。具體步驟以下：

1. 後端定時執行請求接口
2. 把接口格點數據渲染成圖片
3. 前端地圖（leaflet）能夠請求加載圖片

Python生成圖片

本文就重點講一下python根據氣象生成圖片，其餘2個步驟不描述了。

• 氣象數據格式（事例）

  {   
      "code": 200,    
      "msg": "success",   
      "rows": 4,   
      "cols": 10,   
      "values": [        
          [0, 0, 0.1, 0.5, 0.9, 0.7, 0, 0.6, 0, 1],        
          [1, 2, 3, 4, 5, 6, 0, 0, 0, 0],        
          [1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1, 6.1, 0, 0, 0, 0],       
          [3.7, 5.7, 6.4, 5.2, 7.3, 0, 0, 0, 0, 0]    
      ]
  }
  複製代碼

• 詳細代碼

  import matplotlib as mpl
  import matplotlib.pyplot as plt
  # 氣象數據
  datas = {
      "code": 200,
      "msg": "success",
      "rows": 4,
      "cols": 10,
      "values": [
          [0, 0, 0.1, 0.5, 0.9, 0.7, 0, 0.6, 0, 1],
          [1, 2, 3, 4, 5, 6, 0, 0, 0, 0],
          [1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1, 6.1, 0, 0, 0, 0],
          [3.7, 5.7, 6.4, 5.2, 7.3, 0, 0, 0, 0, 0]
      ]
  }
  # 顏色
  colors = ['none', '#39AA00', '#62BAFF', '#0001FB']
  # 邊界0-1：none(沒有顏色)、1-2：'#39AA00'、2-3：'#62BAFF'、3-...:'#0001FB'
  bounds = [0, 1, 2, 3]
  #行數
  rows = datas["rows"]
  #列數
  cols = datas["cols"]
  # 格點矩陣數據
  values = datas["values"]
  
  cmap = mpl.colors.ListedColormap(colors)
  norm = mpl.colors.BoundaryNorm(bounds, cmap.N)
  
  im = plt.imshow(values, interpolation='none', cmap=cmap, norm=norm, alpha=0.8)
  
  
  ax = plt.gca()
  # x軸方向調整：
  ax.xaxis.set_ticks_position('top')  # 將x軸的位置設置在頂部
  # ax.invert_xaxis() # x軸反向
  # y軸方向調整：
  ax.yaxis.set_ticks_position('left')  # 將y軸的位置設置在右邊
  # ax.invert_yaxis() # y軸反向
  
  plt.axis('off')  # 去掉座標軸
  
  fig = plt.gcf()
  # 設置圖片大小
  fig.set_size_inches(rows, cols)
  # dpi分辨率、transparent透明、alpha 透明度
  plt.savefig("test7.png", dpi=100, transparent=True, alpha=0.8, pad_inches=0, bbox_inches='tight')
  plt.show()
  
  複製代碼

注意點

• Python版本爲3.7

• 鏈接MySQL時報錯：RuntimeError: implement_array_function method already has a docstring

  緣由：import pymysql 安裝的影響

  pip uninstall scikit-learn
  pip uninstall matplotlib
  pip uninstall pandas
  pip uninstall scipy
  pip uninstall numpy
  
  pip install numpy
  pip install scipy
  pip install pandas
  pip install matplotlib
  pip install scikit-learn
  
  Pycharm的問題！！！
  複製代碼