如何用Matplotlib高效绘制地层柱状图？Rectangle方法过于繁琐

不用matplotlib.patches.Rectangle逐个绘制的话，推荐先合并连续的同岩性地层段，再用更简洁的批量绘制方法，以下是两种可行方案：

步骤1：预处理数据，合并连续岩性段 #

首先把连续相同岩性的深度段提取出来，避免重复绘制：

import numpy as np

depth = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] # 地下深度（英尺）
lithotype = [4,4,4,5,5,5,6,6,6,2] # 岩性类型：4=粘土，6=砂土，2=粉土

# 提取连续岩性段：(岩性, 顶部深度, 底部深度)
groups = []
current_litho = lithotype[0]
start_idx = 0

for i in range(1, len(lithotype)):
    if lithotype[i] != current_litho:
        groups.append((current_litho, depth[start_idx]-1, depth[i-1]))
        current_litho = lithotype[i]
        start_idx = i
groups.append((current_litho, depth[start_idx]-1, depth[-1]))

# 定义岩性-颜色映射
litho_colors = {
    4: "#8B4513",  # 粘土：棕色
    5: "#D2B48C",  # 未定义岩性：黄褐色
    6: "#F5DEB3",  # 砂土：浅黄色
    2: "#C0C0C0"   # 粉土：灰色
}

方案1：使用barh绘制水平条形图 #

地层柱状图本质是垂直方向的堆叠条形，用barh可以快速批量绘制：

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(2, 8))
x_center = 0.5  # 柱状图的x轴中心位置
bar_width = 1   # 柱状图宽度

for litho, top, bottom in groups:
    # 绘制单个地层段：y为顶部深度，高度为地层厚度
    plt.barh(y=top, width=bar_width, height=bottom - top, 
             color=litho_colors[litho], edgecolor="black")

# 调整坐标轴：y轴反转（深度向下为正），隐藏x轴刻度
plt.ylim(max(depth), 0)
plt.xlim(0, bar_width)
plt.xticks([])
plt.ylabel("Depth (feet)")
plt.title("Stratigraphic Column")

plt.show()

方案2：使用fill_between填充区域 #

如果不需要条形的边框样式，用fill_between更简洁：

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(2, 8))
x_range = [0, 1]  # 柱状图的x轴范围

for litho, top, bottom in groups:
    # 填充x_range内、top到bottom之间的区域
    plt.fill_between(x_range, top, bottom, 
                     color=litho_colors[litho], edgecolor="black")

# 同样调整坐标轴
plt.ylim(max(depth), 0)
plt.xlim(0, 1)
plt.xticks([])
plt.ylabel("Depth (feet)")
plt.title("Stratigraphic Column")

plt.show()

补充：用Pandas简化分组 #

如果习惯用Pandas，可以用groupby快速合并连续岩性段：

import pandas as pd

df = pd.DataFrame({"depth": depth, "lithotype": lithotype})
# 生成连续岩性的组标签
df["group"] = (df["lithotype"].diff() != 0).cumsum()
# 分组计算每个段的顶部、底部深度
grouped = df.groupby("group").agg(
    lithotype=("lithotype", "first"),
    top=("depth", lambda x: x.min() - 1),
    bottom=("depth", "max")
)
# 后续绘制逻辑和上面一致，直接遍历grouped的行即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者David Finney