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Python 气象数据渲染成图片

Python 气象数据渲染成图片

需求

已有气象接口,可以请求放回气象数据,例如降水数据。由于气象接口返回的是格点数据(1KM*1KM),而我请求的经纬度之间面积很大,返回的数据格点数据很大,导致直接使用前端动态渲染到地图(leaflet)中很慢,想后端执行请求数据渲染为图片,地图在请求渲染后的图片。

分析

python对数据处理,图像生成非常友好,并且可以把格点数据(矩阵)直接渲染成图片,并且把相关数据保存在数据库中。渲染后的图片直接可以存放在网址的指定目录下,前端就可以直接访问了。具体步骤如下:

  1. 后端定时执行请求接口
  2. 把接口格点数据渲染成图片
  3. 前端地图(leaflet)可以请求加载图片

Python生成图片

本文就重点讲一下python根据气象生成图片,其他2个步骤不描述了。

  • 气象数据格式(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]    
        ]
    }
    复制代码
  • 详细代码

    import matplotlib as mpl
    import matplotlib.pyplot as plt
    # 气象数据
    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]
        ]
    }
    # 颜色
    colors = ['none', '#39AA00', '#62BAFF', '#0001FB']
    # 边界0-1:none(没有颜色)、1-2:'#39AA00'、2-3:'#62BAFF'、3-...:'#0001FB'
    bounds = [0, 1, 2, 3]
    #行数
    rows = datas["rows"]
    #列数
    cols = datas["cols"]
    # 格点矩阵数据
    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轴方向调整:
    ax.xaxis.set_ticks_position('top')  # 将x轴的位置设置在顶部
    # ax.invert_xaxis()  # x轴反向
    # y轴方向调整:
    ax.yaxis.set_ticks_position('left')  # 将y轴的位置设置在右边
    # ax.invert_yaxis()  # y轴反向
    
    plt.axis('off')  # 去掉坐标轴
    
    fig = plt.gcf()
    # 设置图片大小
    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()
    
    复制代码

注意点

  • Python版本为3.7

  • 连接MySQL时报错:RuntimeError: implement_array_function method already has a docstring

    原因:import pymysql 安装的影响

    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的问题!!!
    复制代码
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