Python 气象数据渲染成图片

需求

已有气象接口，可以请求放回气象数据，例如降水数据。由于气象接口返回的是格点数据（1KM*1KM），而我请求的经纬度之间面积很大，返回的数据格点数据很大，导致直接使用前端动态渲染到地图（leaflet）中很慢，想后端执行请求数据渲染为图片，地图在请求渲染后的图片。

分析

python对数据处理，图像生成非常友好，并且可以把格点数据（矩阵）直接渲染成图片，并且把相关数据保存在数据库中。渲染后的图片直接可以存放在网址的指定目录下，前端就可以直接访问了。具体步骤如下：

后端定时执行请求接口
把接口格点数据渲染成图片
前端地图（leaflet）可以请求加载图片

Python生成图片

本文就重点讲一下python根据气象生成图片，其他2个步骤不描述了。

气象数据格式（事例）

{   
    "code": 200,    
    "msg": "success",   
    "rows": 4,   
    "cols": 10,   
    "values": [        
        [0, 0, 0.1, 0.5, 0.9, 0.7, 0, 0.6, 0, 1],        
        [1, 2, 3, 4, 5, 6, 0, 0, 0, 0],        
        [1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1, 6.1, 0, 0, 0, 0],       
        [3.7, 5.7, 6.4, 5.2, 7.3, 0, 0, 0, 0, 0]    
    ]
}

详细代码

import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
# 气象数据
datas = {
    "code": 200,
    "msg": "success",
    "rows": 4,
    "cols": 10,
    "values": [
        [0, 0, 0.1, 0.5, 0.9, 0.7, 0, 0.6, 0, 1],
        [1, 2, 3, 4, 5, 6, 0, 0, 0, 0],
        [1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1, 6.1, 0, 0, 0, 0],
        [3.7, 5.7, 6.4, 5.2, 7.3, 0, 0, 0, 0, 0]
    ]
}
# 颜色
colors = ['none', '#39AA00', '#62BAFF', '#0001FB']
# 边界0-1：none(没有颜色)、1-2：'#39AA00'、2-3：'#62BAFF'、3-...:'#0001FB'
bounds = [0, 1, 2, 3]
#行数
rows = datas["rows"]
#列数
cols = datas["cols"]
# 格点矩阵数据
values = datas["values"]

cmap = mpl.colors.ListedColormap(colors)
norm = mpl.colors.BoundaryNorm(bounds, cmap.N)

im = plt.imshow(values, interpolation='none', cmap=cmap, norm=norm, alpha=0.8)


ax = plt.gca()
# x轴方向调整：
ax.xaxis.set_ticks_position('top')  # 将x轴的位置设置在顶部
# ax.invert_xaxis()  # x轴反向
# y轴方向调整：
ax.yaxis.set_ticks_position('left')  # 将y轴的位置设置在右边
# ax.invert_yaxis()  # y轴反向

plt.axis('off')  # 去掉坐标轴

fig = plt.gcf()
# 设置图片大小
fig.set_size_inches(rows, cols)
# dpi分辨率、transparent透明、alpha 透明度
plt.savefig("test7.png", dpi=100, transparent=True, alpha=0.8, pad_inches=0, bbox_inches='tight')
plt.show()

注意点

Python版本为3.7

连接MySQL时报错：RuntimeError: implement_array_function method already has a docstring

原因：import pymysql 安装的影响

pip uninstall scikit-learn
pip uninstall matplotlib
pip uninstall pandas
pip uninstall scipy
pip uninstall numpy

pip install numpy
pip install scipy
pip install pandas
pip install matplotlib
pip install scikit-learn

Pycharm的问题！！！