在3D球体上绘制柱坐标图数据

Question

假设我有一张带有行星圆柱状地图的图像，比如这些之一：

http://www.johnstonsarchive.net/spaceart/cylmaps.html

我想在一个三维球体上绘制它，以恢复行星的原始图像。

有没有一种使用Python包（如matplotlib，mayavi，basemap或类似工具）的方法可以实现这一目标？

- astrojuanlu

Answer 1

更新：由于basemap已过时，因此这是使用Cartopy的新版本。以下是原始答案。

import matplotlib.pyplot as plt
import cartopy.crs as ccrs

img = plt.imread("/tmp/venuscyl4.tif")

plt.figure(figsize=(3, 3))

ax = plt.axes(projection=ccrs.Orthographic(-10, 45))
ax.gridlines(color='black', linestyle='dotted')
ax.imshow(img, origin="upper", extent=(-180, 180, -90, 90),
          transform=ccrs.PlateCarree())  # Important

plt.show()

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感谢 Raphael Roth 的回答，我终于找到了我想要的：底图方法warpimage。

这是一个非常简单的示例。使用这个金星柱面地图，并基于菜谱的简单示例：

from mpl_toolkits.basemap import Basemap
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
# set up orthographic map projection with
# perspective of satellite looking down at 50N, 100W.
# use low resolution coastlines.
# don't plot features that are smaller than 1000 square km.
bmap = Basemap(projection='ortho', lat_0 = 50, lon_0 = -100,
              resolution = 'l', area_thresh = 1000.)
# plot surface
bmap.warpimage(image='venuscyl4.jpg')
# draw the edge of the map projection region (the projection limb)
bmap.drawmapboundary()
# draw lat/lon grid lines every 30 degrees.
bmap.drawmeridians(np.arange(0, 360, 30))
bmap.drawparallels(np.arange(-90, 90, 30))
plt.show()

产生以下输出：

- astrojuanlu

Answer 2

基础地图工具包非常适合这项任务。

问题似乎是您没有真正的数据，即每个像素的纬度、经度和值之类的数据。问题也在于对于给定的图像，通常不知道用于创建图像的投影方式，因此无法进行反向转换以获取原始数据。

如果您只想绘制一张地球的图像，请使用基础地图工具包中的bluemarble()函数：

http://wiki.scipy.org/Cookbook/Matplotlib/Maps

- Raphael Roth

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我对地球本身并不感兴趣，但是你的回答给了我很大的启示：bluemarble 函数调用了 warpimage：https://github.com/matplotlib/basemap/blob/master/lib/mpl_toolkits/basemap/__init__.py#L4016这可能正是我想要的。我稍后会尝试一下，谢谢。 - astrojuanlu