如何在Python中对轮廓图应用点画？

我想向 Xarray DataArray 数据添加点画以指示重要性。该数据是经纬度网格上的二维气候数据。我想提供一个 True/False 掩码来绘制映射的变量数据。我正在尝试使用contourf来达到此目的，但如果它们更合适，我愿意接受其他方法。

我尝试过使用 contourf孵化 点画重要区域，但点画点覆盖了所有区域绘图区域。

我发现了 MATLAB 点画文档 和 R 的类似问题“向图像轮廓图添加点画”

下面是我的说明性示例问题。

所需的输出将是左轮廓图，仅在掩码为 True 的情况下带有点画点。

右图显示了我的尝试。您可以看到，无论掩码如何，点画影线都覆盖在所有绘图上，并且掩码值遮盖了 DataArray 的值。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import xarray as xr

def f(x, y):
    np.sin(x) ** 10 + np.cos(10 + y * x) * np.cos(x)
    return 

x = np.linspace(0, 5, 51)
y = np.linspace(0, 5, 41)

X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = f(X, Y)

da = xr.DataArray(Z, coords = {"lon":x, "lat":y}, dims=["lat", "lon"])

fig =plt.figure(figsize=(12, 6))
ax1 = plt.subplot(121)
ax2 = plt.subplot(122)

ax1.contourf(da.lon, da.lat, da)

mask = da>0.5
ax2.contourf(da.lon, da.lat, da)
ax2.contourf(da.lon, da.lat, mask, hatches=["."])

IMAGE |左：轮廓图|右：带有点画的面具

要使用 Python 在轮廓图中仅在掩码为 True 的地方应用点画，可以使用 contourf 创建两个独立的轮廓图：一个用于数据，另一个用于掩码，并使用 hatches 参数应用点画。

以下是经过修改的代码：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import xarray as xr

def f(x, y):
    return np.sin(x) ** 10 + np.cos(10 + y * x) * np.cos(x)

x = np.linspace(0, 5, 51)
y = np.linspace(0, 5, 41)

X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = f(X, Y)

da = xr.DataArray(Z, coords={"lon": x, "lat": y}, dims=["lat", "lon"])

fig = plt.figure(figsize=(12, 6))
ax1 = plt.subplot(121)
ax2 = plt.subplot(122)

# 第一个轮廓图 - 数据
cf = ax1.contourf(da.lon, da.lat, da)

# 第二个轮廓图 - 点画掩码
mask = da > 0.5
cf2 = ax2.contourf(da.lon, da.lat, da)
ax2.contourf(da.lon, da.lat, mask, hatches=[".", ''], colors='none')

plt.show()

在此代码中：

1. 我们像以前一样创建第一个轮廓图 ( cf ) 以显示数据。

2. 对于第二个轮廓图 ( cf2 )，我们也绘制数据，但更重要的是，我们使用 contourf 和 hatches 参数绘制了一个附加的轮廓图，其中点画模式仅应用于 mask 为 True 的区域。 colors='none' 参数确保我们只看到点画，而看不到掩码轮廓的颜色。

此方法应该会在想要的地方应用点画，而不会影响原始数据显示。