Python大数据培训：绘制矢量场流线图

　　Python大数据培训中我们会接触到矢量图的绘制。矢量场流线图可以表现矢量场的流态，常见于科学和自然学科中的磁场、万有引力和流体运动等场景。例如，某磁场的流线图如图8-3所示。

　　图8-3 某磁场的流线图

　　由图8-3可知，矢量场流线图包含多条带有箭头的曲线，其中线条的长度表示矢量场的强度，箭头的方向表示矢量场的方向。此外，矢量场的强度可以用线条的密度来表示。

　　在matplotlib中，pyplot可以使用streamplot()函数绘制矢量场流线图。streamplot()函数的语法格式如下所示：

streamplot(x, y, u, v, density=1, linewidth=None, col=None, cmap=None,
           norm=None, arrowsize=1, arrowstyle='-|>', minlength=0.1,
           transform=None, zorder=None, start_points=None, maxlength=4.0,
           integration_direction='both', *, data=None)

　　该函数常用参数的含义如下。

　　.x，y：表示间距均匀的网格数据。

　　.u，v：表示(x,y)速率的二维数组。

　　.density：表示流线的密度。

　　.linewidth：表示流线的宽度。

　　.arrowsize：表示箭头的大小。

　　.arrowstyle：表示箭头的类型。

　　.minlength：表示流线的最小长度。

　　.maxlength：表示流线的最大长度。

　　此外，Axes类的对象也可以使用streamplot()方法绘制矢量场流线图。

　　下面根据一组模拟某磁场的网格数据绘制一个矢量场流线图，示例代码如下。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
y, x = np.mgrid[0:5:50j, 0:5:50j]
u = x
v = y
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
# 绘制矢量场流线图
ax.streamplot(x, y, u, v)
plt.show()

　　运行程序，效果如图8-4所示。

　　图8-4 模拟某磁场的网格数据绘制矢量场流线图

　　由图8-4可知，右侧的流线密度较大，说明该处磁场较强。