Matplotlib颜色映射（colormap）未在图例中显示问题求助

问题描述 #

在Datacamp的Python地理空间数据分析入门教程中，复现飓风佛罗伦萨路径图代码时，其他结果正常，但颜色映射图例未显示。原代码如下：

fig, ax = plt.subplots(1, figsize=(20,20))
base = country[country['NAME'].isin(['Alaska','Hawaii']) == False].plot(ax=ax, color='#3B3C6E')
florence.plot(ax=base, column='Wind', marker="<", markersize=10, cmap='cool', label="Wind speed(mph)")
_ = ax.axis('off')
plt.legend()
ax.set_title("Hurricane Florence in US Map", fontsize=25)
plt.savefig('Hurricane_footage.png',bbox_inches='tight')

预期生成带风速颜色映射图例的路径图，但实际仅显示空图例或无颜色对应关系。

原因分析 #

1. plt.legend()仅能识别单一绘图元素的label（如单个线条、marker），无法捕获Geopandas通过column参数生成的数值型颜色映射（基于ScalarMappable对象）。
2. 原代码中label参数对column驱动的颜色映射无效，因为该参数仅作用于单一图层标识，而非颜色映射的图例说明。

解决方法 #

改用plt.colorbar()生成对应颜色映射的图例，步骤如下：

1. 保存Geopandas绘图返回的ScalarMappable对象；
2. 通过plt.colorbar()将其绑定到坐标轴，添加标签说明。

修正后的代码：

fig, ax = plt.subplots(1, figsize=(20,20))
# 绘制美国本土基础地图
country[country['NAME'].isin(['Alaska','Hawaii']) == False].plot(ax=ax, color='#3B3C6E')
# 绘制飓风路径，保存颜色映射的ScalarMappable对象
wind_sm = florence.plot(ax=ax, column='Wind', marker="<", markersize=10, cmap='cool')
# 关闭坐标轴
ax.axis('off')
# 添加颜色条图例，设置标签
cbar = plt.colorbar(wind_sm, ax=ax)
cbar.set_label("Wind speed(mph)", fontsize=15)
# 设置标题
ax.set_title("Hurricane Florence in US Map", fontsize=25)
plt.savefig('Hurricane_footage.png',bbox_inches='tight')

可选进阶：分区间类别图例 #

若需要显示风速区间的类别式图例，可先对Wind列分箱，再按分类变量绘图：

import pandas as pd

# 对风速分箱
florence['Wind_bin'] = pd.cut(florence['Wind'], bins=[0, 50, 100, 150], labels=['0-50 mph', '50-100 mph', '100-150 mph'])

fig, ax = plt.subplots(1, figsize=(20,20))
country[country['NAME'].isin(['Alaska','Hawaii']) == False].plot(ax=ax, color='#3B3C6E')
# 按分类变量绘图，此时label参数生效
florence.plot(ax=ax, column='Wind_bin', marker="<", markersize=10, cmap='cool', legend=True, legend_kwds={'title': 'Wind speed(mph)'})
ax.axis('off')
ax.set_title("Hurricane Florence in US Map", fontsize=25)
plt.savefig('Hurricane_footage.png',bbox_inches='tight')

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Samuel Jaramillo