使用 Matplotlib 将具有不同轴的两个图合二为一

Posted 2023-02-17

【中文标题】使用 Matplotlib 将具有不同轴的两个图合二为一

【英文标题】：Putting two plots with different axes into one with Matplotlib

【发布时间】：2020-04-06 08:30:56

【问题描述】：

我想合并 Matplotlib 中的两个图。它们有不同的轴和刻度。这是每个人的代码。 电力图：

    #Case Study: Curtailment
from matplotlib import pyplot as plt
%matplotlib inline

load = [0, 250, 250, 250, 250, 250, 665, 2500, 2500, 2500, 2500, 2500,0,2500, 2366, 250, 250, 373, 2500,0, 2500, 0, 2500,250, 0]    
hours = list(range(25)) # [0, 1, 2, ... 22, 23, 24]
labels = [f'h:02d:00' for h in hours] # ["00:00", "01:00", ... "23:00", "24:00"]

fig = plt.figure(linewidth=1, figsize=(9, 5))
ax = plt.gca()


ax.plot(hours, load, color="goldenrod",drawstyle="steps-post",  linewidth=3) # <- drawstyle argument.
ax.set_xlabel("Time of day", fontsize=14, labelpad=8)
ax.set_ylabel("Electrical power in W", fontsize=14, labelpad=8)
ax.set_xlim(0, 24)
ax.set_ylim(0, 3000)    
plt.xticks(hours, labels=labels, rotation=90)
plt.grid(axis='y', alpha=.4)
ax.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=14)
# (Optional) ax.legend(loc='center left', bbox_to_anchor=(0.03, 1.15), fontsize = 14, ncol=3)
plt.tight_layout() # This must be called last, after all elements (plot and legend) are ready.
plt.savefig('CS_Curtailment_ElectricalLoad.png', edgecolor='black', dpi=400, bbox_inches='tight')
plt.show()

温度图：

#Case Study: Curtailment
from matplotlib import pyplot as plt
%matplotlib inline

temperature = [
21.00,
21.02,
20.96,
20.85,
20.68,
20.46,
20.40,
20.56,
20.77,
21.06,
21.41,
21.79,
21.10,
21.57,
22.00,
21.47,
20.92,
20.46,
20.92,
20.31,
20.77,
20.35,
20.90,
21.00,
21.00
]    
hours = list(range(25)) # [0, 1, 2, ... 22, 23, 24]
labels = [f'h:02d:00' for h in hours] # ["00:00", "01:00", ... "23:00", "24:00"]

fig = plt.figure(linewidth=1, figsize=(9, 5))
ax = plt.gca()


ax.plot(hours, temperature, color="red",  linewidth=3) # <- drawstyle argument.
ax.set_xlabel("Time of day", fontsize=14, labelpad=8)
ax.set_ylabel("Temperature in °C", fontsize=14, labelpad=8)
ax.set_xlim(0, 24)
ax.set_ylim(20, 22.5)    
plt.xticks(hours, labels=labels, rotation=90)
plt.grid(axis='y', alpha=.4)
ax.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=14)
# (Optional) ax.legend(loc='center left', bbox_to_anchor=(0.03, 1.15), fontsize = 14, ncol=3)
plt.tight_layout() # This must be called last, after all elements (plot and legend) are ready.
plt.savefig('CS_Curtailment_Temperature.png', edgecolor='black', dpi=400, bbox_inches='tight')
plt.show()

我想将电功率轴放在左侧（第一个图），将温度轴放在右侧（第二个图）。当然，这两个图具有相似的 x 轴值。 你可以用 Matplotlib 做到这一点吗？

感谢您的每一条评论。

【参考方案1】：

是的，这可以在 matplotlib 中完成，首先生成第一个 ax（电力），然后实例化第二个轴

ax.plot(hours, load, color="goldenrod",drawstyle="steps-post",  linewidth=3)
# ... 

#generate the second instance
ax2 = ax.twinx()
ax2.plot(hours, temperature, color="red",  linewidth=3)
# ... set additional configuration for ax2

两个轴将共享相同的x-axes 和相同的fig，因此请确保在显示绘图之前以紧密布局，否则 y-label 可能会被剪裁。

fig.tight_layout()
plt.show()

编辑：

要同时处理两个轴，你需要使用图形对象，所以用它把它们保存到png 并设置图例。 legend() 方法需要接收labels，您可以在每个ax.plot( ..., label='<label>') 上手动设置它

获取plt.show()之前的当前数字 使用图形对象设置图例。 使用图形对象保存图像。 显示图片。

代码：

fig = plt.gcf()
fig.legend(loc='center left', bbox_to_anchor=(0.15, 1.07), fontsize=14, ncol=3)
fig.savefig('CS_Curtailment_CombinedDiagram.png',
        edgecolor='black', dpi=400, bbox_inches='tight')
plt.show()

【讨论】：

感谢您的回答 jcaliz。基本上，这个情节在 Jupyther Notebooks 上看起来不错。不幸的是仍然有两个问题：1）当我想用命令'plt.savefig（'CS_Curtailment_CombinedDiagram.png'，edgecolor ='black'，dpi = 400，bbox_inches ='tight'）'保存文件时只有一个空图被存储。 2）我还想在情节的上缘添加一个图例。当我使用命令 'ax2.legend(loc='center left', bbox_to_anchor=(0.15, 1.07), fontsize = 14, ncol=3)' 时，我收到一条错误消息“找不到带有标签的句柄放在图例中。 "

感谢 jcaliz 的回答。现在可以保存图片了。然而，关于图例，我仍然收到相同的错误消息“没有找到带有标签的句柄放入图例。”。我刚刚将您的代码从 EDIT 部分复制并粘贴到我的代码中。

您需要在每个图上设置标签，检查每个label 参数ax.plot