如何根据绘制值颜色修改Matplotlib时间轴刻度标签颜色？

数据示例 #

DATE   TMAX       QUANTILE_TMAX_90   QUANTILE_TMAX_95   QUANTILE_TMAX_99
50415 2019-01-01  19.2               19.5               20.2               21.8
50416 2019-01-02  17.4               19.5               20.2               21.8
50417 2019-01-03  17.2               19.5               20.2               21.8
50418 2019-01-04  16.4               19.5               20.2               21.8
50419 2019-01-05  17.4               19.5               20.2               21.8
         ...   ...                ...                ...                ...
50500 2019-03-27  16.2               19.0               19.8               21.4
50501 2019-03-28  13.6               19.0               19.8               21.4
50502 2019-03-29  15.2               19.0               19.8               21.4
50503 2019-03-30  16.2               19.0               19.8               21.4
50504 2019-03-31  18.8               19.0               19.8               21.4

[90 rows x 5 columns]

原问题分析 #

已实现按规则为数据点和连线着色：

• TMAX > QUANTILE_TMAX_99：红色
• TMAX > QUANTILE_TMAX_95：橙色
• TMAX > QUANTILE_TMAX_90：黄色
• 其余：黑色

但修改x轴刻度标签颜色时失败，原因有两点：

1. 未对axis_colors赋值，导致列表为空
2. Matplotlib默认自动筛选x轴刻度，并非每个日期都显示，刻度标签与数据点无法直接一一对应

解决方案 #

完整修改代码 #

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.dates as mdates
from matplotlib.dates import DateFormatter

# 生成每个数据点对应的颜色列表
colors = []
for tmax, p90, p95, p99 in zip(datos['TMAX'], datos['QUANTILE_TMAX_90'], datos['QUANTILE_TMAX_95'], datos['QUANTILE_TMAX_99']):
    if tmax > p99:
        colors.append('red')
    elif tmax > p95:
        colors.append('orange')
    elif tmax > p90:
        colors.append('yellow')
    else:
        colors.append('black')

fig = plt.figure('Gráfica', figsize=(20,15), dpi=150)
ax = fig.add_axes([0.2, 0.25, 0.60, 0.60])

# 绘制彩色数据点（非黑色）
for date, tmax, color in zip(datos['DATE'], datos['TMAX'], colors):
    if color != 'black':
        ax.plot(date, tmax, color=color, marker='o')

# 绘制相邻数据点的连线
for i in range(len(datos)-1):
    ax.plot(datos['DATE'].iloc[i:i+2], datos['TMAX'].iloc[i:i+2], color=colors[i], linewidth=1)

# 强制x轴显示所有日期刻度，确保与数据点一一对应
ax.set_xticks(datos['DATE'])
# 旋转刻度标签避免重叠
plt.xticks(rotation=90)

# 为每个x轴刻度标签设置对应颜色
for tick_label, color in zip(ax.xaxis.get_ticklabels(), colors):
    tick_label.set_color(color)

# 可选：设置日期格式，优化标签可读性
date_form = DateFormatter("%Y-%m-%d")
ax.xaxis.set_major_formatter(date_form)

plt.show()

关键说明 #

• ax.set_xticks(datos['DATE'])：强制x轴显示所有日期，让每个刻度对应一个数据点，解决了刻度与数据不匹配的问题
• 直接遍历刻度标签与colors列表：此时两者数量一致，可直接一一对应设置颜色
• 如果不需要显示全量日期刻度，可通过mdates设置自定义间隔，再通过日期匹配找到对应颜色（90天数据显示全刻度更直观）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Javier