使用axvspan进行日期范围绘制

Question

我想绘制一些随季节变化的时间序列，并使用axvspan将图中冬季部分与夏季部分区分开来。我正在使用pyplot.plot_date。我的y值是一个浮点数的np数组，我的x值是使用datetime对象转换的np数组。

    datetime.strptime(date, '%m-%d-%Y'). 

我想使用pyplot.axvspan来应用阴影，但它似乎只适用于x轴的常规数字，而我的x轴是日期。我遇到的错误是：

    ValueError: view limit minimum -36858.05 is less than 1 and is an invalid Matplotlib date value. This often happens if you pass a non-datetime value to an axis that has datetime units

有什么方法可以解决这个问题吗？

- Maarten

Answer 1

在Matplotlib中，日期时间轴也使用数字，即

Matplotlib使用浮点数来表示日期，指定自0001-01-01 UTC以来的天数加1。

许多函数（如plot，scatter，bar等）会自动将datetime对象转换为这些数字，而许多辅助函数（如axvspan）直到最近版本的Matplotlib才执行此自动转换。

因此，在Matplotlib 3中，您可以轻松执行以下操作

ax.axvspan(datetime(2019,3,1), datetime(2019,3,31))

但如果使用旧版本，则需要手动完成，使用matplotlib.dates.date2num，例如：

ax.axvspan(date2num(datetime(2019,3,1)), date2num(datetime(2019,3,31)))

一些完整的例子：

from datetime import datetime
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.dates import date2num

fig, ax = plt.subplots()

ax.plot([datetime(2019,2,14), datetime(2019,4,26)], [1,2])

ax.axvspan(date2num(datetime(2019,3,1)), date2num(datetime(2019,3,31)), 
           label="March", color="crimson", alpha=0.3)

ax.legend()
fig.autofmt_xdate()
plt.show()

- ImportanceOfBeingErnest

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太好了，这个可行。谢谢。还有一个问题：是否也可以为多年的时间间隔着色/标记相同？例如，每年三月都用相同的颜色，只有一个标签（“三月”）？ - Maarten

你可以创建多个axvspan，但只给第一个加上标签，这样图例中就只会出现一个。 - ImportanceOfBeingErnest

Answer 2

感谢ImportanceOfBeingErnest的帮助，对于任何阅读者，以下是我如何制作具有冬季/夏季背景和单个标签的图表：

yearlist = ['2013','2014','2015','2016','2017','2018','2019']

fig, ax = plt.subplots(figsize=(20, 10))
for i in range(len(yearlist)):
    if yearlist[i] == '2013':
        ax.axvspan(date2num(datetime.datetime(2012,10,15)), date2num(datetime.datetime(int(yearlist[i]),5,15)), 
           label="winter (15 october - 15 may)", color="crimson", alpha=0.3)
        ax.axvspan(date2num(datetime.datetime(int(yearlist[i]),5,15)), date2num(datetime.datetime(int(yearlist[i]),10,15)), 
           label="summer (15 may - 15 october)", color="blue", alpha=0.3)
    else:
        ax.axvspan(date2num(datetime.datetime(int(yearlist[i-1]),10,15)), date2num(datetime.datetime(int(yearlist[i]),5,15))
           , color="crimson", alpha=0.3)
        ax.axvspan(date2num(datetime.datetime(int(yearlist[i]),5,15)), date2num(datetime.datetime(int(yearlist[i]),10,15)), 
            color="blue", alpha=0.3)

- Maarten