边界内插遮罩

Question

边界内插遮罩

pythonnumpymatplotlibscipyplotly

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我想生成一个关于Z值梯度的热力图，使用Plotly显示。

我的问题在于如何有效地遮罩那些在“凹陷”区域中由插值产生的无用数据，这些区域没有数据点。

- Morgs

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- jayveesea · Accepted Answer

一种解决方案（可能不是最优雅的）是找到点的边界（凸包），然后将边界外的任何内容设置为nan。

要查找边界，您可以使用alphashape，并使用shapely确定grid_z点是否在边界内（或上）。

这里有一个示例，直接在第一个Plotly图之前展示：

from shapely.geometry import Polygon, Point
import alphashape

mpoints = [Point(X, Y) for X, Y in zip(x, y)]

alpha=.125
hull = alphashape.alphashape(mpoints, alpha)
poly = Polygon(hull)

grid_gz = grid_z
gx = np.arange(min(x), max(x),1)
gy = np.arange(min(y), max(y),1)
for i, gxi in enumerate(gx):
    for j, gyi in enumerate(gy):
        if not np.isnan(grid_gz[j,i]): #UPDATE: no need to test pts that are already NaN
            p1 = Point(gxi, gyi)
            test = poly.contains(p1) | poly.touches(p1)
            if test==False:
                grid_gz[j,i]=np.nan

fig = go.Figure()

fig.add_trace(
    go.Heatmap(z=grid_gz,x0=min(x),y0=min(y),showscale=True, zsmooth='best', 
               connectgaps=False, colorscale='Hot'
               ))

fig.add_trace(
    go.Scatter(
        x=x,
        y=y,mode="markers",marker_size=2,marker_color="black",
    ))

fig.update_layout(
    width = 1200,
    height = 1200,
    title = "Gradient Heatmap Plot",
    yaxis = dict(
      scaleanchor = "x",
      scaleratio = 1,
    ))

fig.show()

补充说明：

最终我手动选择了alpha值。你可以使用optimizealpha来找到alpha值，但是这个值过于粗糙，热力图的一侧出现了台阶。在这里也可以看到。
关于alphashape，更多信息可以在这里找到。
关于shapely的contains，更多信息可以在这里找到，关于touches，更多信息可以在这里找到。