Python构建XYZ坐标三维数组及绘图y轴倒置、坐标轴显示异常问题求助

• y轴倒置：matplotlib的imshow函数默认origin='upper'，将数组第一行对应图像顶部，和笛卡尔坐标系原点在左下角的规则冲突。
• 坐标轴显示索引而非实际坐标：未给imshow传入extent参数指定坐标范围，默认使用数组下标作为坐标轴刻度。
• 绘图数据错误：你将包含大数值x/y坐标的xyz数组直接乘255转uint8，x、y数值远大于1，转换后发生溢出，颜色映射完全不符合z值的实际分布。
• xyz数组构造冗余：手动循环生成xy数组的逻辑效率低，numpy原生方法可直接实现。

1. 修正绘图代码 #

仅需要修改imshow的传参即可解决两个显示问题：

# Create figure and add axis
fig = plt.figure(figsize=(6,4))
ax = fig.add_subplot(111)

# 传入origin和extent参数，直接使用zi作为颜色映射数据源
img = ax.imshow(
    zi,
    origin='lower',  # 原点设置在左下角，匹配笛卡尔坐标系
    extent=[xi.min(), xi.max(), yi.min(), yi.max()]  # 指定实际坐标范围
)
# 增加颜色条对应z值
plt.colorbar(img)
plt.show()

2. 更简便的xyz三维数组构造方法 #

不需要手动嵌套循环生成xy数组，直接用np.stack拼接meshgrid生成的x、y和计算得到的zi即可：

# 一行代码生成shape为(375,625,3)的xyz三维数组
xyz = np.stack([x, y, zi], axis=-1)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Melanie