期刊图片复现|Python绘制地理探测器单因子及交互作用组合图

# =========================================================================================# ====================================== 1. 库的导入 =========================================# =========================================================================================import matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib.patches as patchesimport matplotlib.colors as mcolorsimport numpy as npimport pandas as pdimport osimport mathimport matplotlibmatplotlib.rcParams['pdf.fonttype'] = 42matplotlib.rcParams['ps.fonttype'] = 42plt.rcParams['font.family'] = 'Times New Roman'plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

# =========================================================================================# ====================================== 2. 颜色库==========================# =========================================================================================COLOR_SCHEMES = {    1: {        'palette': ['#D32F2F', '#FF5722', '#FF9800', '#FDD835', '#CDDC39', '#4CAF50', '#009688', '#1976D2', '#673AB7', '#E91E63', '#795548', '#607D8B'],        'cmap_colors': ["#F8BBD0", "#FFF176", "#66BB6A", "#1B5E20"]    },}SELECTED_SCHEME= 2  # 选择配色方案CURRENT_SCHEME = COLOR_SCHEMES.get(SELECTED_SCHEME, COLOR_SCHEMES[1])  #获取当前选择的配色方案PALETTE = CURRENT_SCHEME['palette']  #单因子颜色CMAP_COLORS = CURRENT_SCHEME['cmap_colors']  #交互作用热力图渐变色

# =========================================================================================# ====================================== 3. 绘图函数 =========================================# =========================================================================================def draw_geodetector_chart(wheat_matrix,#左上角热图数据                           maize_matrix,#右下角数据                           wheat_single,#内圈数据                           maize_single,#外圈数据                           labels,#特征                           save_dir):#保存路径    custom_cmap = mcolors.LinearSegmentedColormap.from_list(f"custom_scheme_{SELECTED_SCHEME}", CMAP_COLORS, N=256)    # vmin = min(np.nanmin(wheat_matrix), np.nanmin(maize_matrix))    # vmax = max(np.nanmax(wheat_matrix), np.nanmax(maize_matrix))    norm = mcolors.Normalize(vmin=0, vmax=1)  #创建颜色归一化对象    # 创建画布    fig = plt.figure(figsize=(16, 10), facecolor='white')

    # ------------------------------------------------------------------    #左上角热图    # -------------------------------------------------------------------    # 在画布上添加一个新的坐标轴用于绘制交互作用热图，[左, 下, 宽, 高]    ax_wheat = fig.add_axes([0.15, 0.45, 0.35, 0.5])    ax_wheat.set_aspect('equal')  #设置坐标轴的纵横比为相等    ax_wheat.axis('off')  #不显示边框和刻度    ax_wheat.set_xlim(0, n_factors)  # x 轴范围    ax_wheat.set_ylim(0, n_factors)  #y 轴范围    for y in range(n_factors):  # 遍历行        for x in range(n_factors):  # 遍历列            if y >= x:                val = wheat_matrix[y, x]  #获取对应位置的值                if pd.isna(val): continue  # 如果值为空，跳过                color = custom_cmap(norm(val))  #根据数值获取对应的颜色                # 创建一个矩形块                rect = patches.Rectangle((x + 0.02, y + 0.02),  #坐标                                         0.96,  #宽度                                         0.96,  #高度                                         linewidth=0,  #边框线宽                                         facecolor=color)  #填充颜色                ax_wheat.add_patch(rect)  #将矩形块添加到坐标轴中    for y in range(n_factors):  # 遍历 y 轴方向的因子        # 在左侧添加行标签        ax_wheat.text(-0.2, #x 坐标                      y + 0.5,#y 坐标                      labels[y],#文本内容                      ha='right',#水平对齐                      va='center', #垂直对齐                      fontsize=12)#字体大小    #子标题位置    ax_wheat.text(n_factors * 0.8,  #x 坐标                  n_factors * 0.7,  #y 坐标                  "Wheat",  #文本内容                  fontsize=20,  #字体大小为                  bbox=dict(  # 文本边框的样式                      facecolor='white',  #填充背景色                      edgecolor='gray',  #边框线的颜色                      pad=6  #内边距                  ))

    # -------------------------------------------------------------------    # 右下角热图    # -------------------------------------------------------------------    # 添加坐标轴，[左, 下, 宽, 高]    ax_maize = fig.add_axes([0.45, 0.05, 0.35, 0.5])    ax_maize.set_aspect('equal')  #设置纵横比    ax_maize.axis('off')  #关闭坐标轴    ax_maize.set_xlim(0, n_factors)  #x轴范围    ax_maize.set_ylim(0, n_factors)  #y轴范围    for y in range(n_factors):  # 遍历行        for x in range(n_factors):  # 遍历列            if x >= y:                val = maize_matrix[y, x]  #获取对应位置的值                if pd.isna(val): continue  # 如果值为空，跳过                color = custom_cmap(norm(val))  #获取颜色                # 创建矩形块                rect = patches.Rectangle((x + 0.02, y + 0.02),#坐标                                         0.96,#宽                                         0.96,#高                                         linewidth=0,#边框线粗细                                         facecolor=color)#颜色                ax_maize.add_patch(rect)  #添加矩形块    # 添加子图标题 (Maize)    ax_maize.text(n_factors * 0.6,  # x 坐标                  n_factors * 0.8,  #y 坐标                  "Maize",  #文本内容                  fontsize=20,  # 字体大小                  bbox=dict(  # 设置文本背景框                      facecolor='white',  #背景框填充色                      edgecolor='gray',  #边框线颜色                      pad=6  # 内边距                  ))    # 添加主标题    ax_maize.text(n_factors * 0.5,  #x 坐标                  n_factors * 1.3,  #y 坐标                  "Double Factors\nInteraction",  #内容                  fontsize=24,  #大小                  color='#5C6BC0',  #字体颜色                  ha='center',  #水平对齐方式                  fontweight='bold')  #字体粗细

    # -------------------------------------------------------------------    # 中间圆环图    # -------------------------------------------------------------------    # 添加中间圆环图的坐标轴    ax_pie = fig.add_axes([0.33,  #左                           0.35,  # 下边界                           0.3,  #占画布总宽度                           0.3])  # 占画布总高度    ax_pie.set_aspect('equal')  # 设置纵横比    ax_pie.set_xlim(-1.7, 1.7)  # x 轴范围    ax_pie.set_ylim(-1.7, 1.7)  # y 轴范围    ax_pie.axis('off')  #关闭坐标    # =========================================================================================    # 绘制外层圆环    # =========================================================================================    wedges_out, _ = ax_pie.pie(        maize_single,  # 输入数据        radius=r_outer,  # 半径        colors=color_list,  # 颜色        startangle=90,  # 起始角度        counterclock=False,  #顺时针绘制        wedgeprops=dict(            width=w_outer,  #环的宽度            edgecolor='white',  #扇形之间的分割线颜色            linewidth=1.5  #分割线的宽度        )    )    # =========================================================================================    # 绘制内层圆环    # =========================================================================================    wedges_in, _ = ax_pie.pie(        wheat_single,  # 输入数据        radius=r_inner,  #半径        colors=color_list,  #颜色        startangle=90,  # 起始角度        counterclock=False,  #方向        wedgeprops=dict(            width=w_inner,  #内环的宽度            edgecolor='white',  # 分割线颜色            linewidth=1.5  #分割线宽度        )    )

     # =========================================================================================    # 绘制装饰性虚线圆    # =========================================================================================    # 创建外层虚线圆    circle_dash_out = patches.Circle((0, 0),  # 圆心坐标                                     r_outer + 0.15,  #半径                                     transform=ax_pie.transData,  #坐标系转换                                     fill=False,  # 不填充颜色                                     edgecolor='black',  #边框颜色                                     linestyle='-.',  #点划线                                     linewidth=1,  #线条粗细                                     clip_on=False)  #允许图形超出坐标轴边界显示    ax_pie.add_patch(circle_dash_out)  # 将创建好的外层虚线圆添加到坐标轴上    # =========================================================================================    # 添加圆环标签文字    # =========================================================================================    # 外环标签    ax_pie.text(0, r_outer + 0.15,  #文本坐标                "maize",  # 文本内容                ha='center',  # 水平居中对齐                va='center',  # 垂直居中对齐                fontsize=12,  # 字体大小                backgroundcolor='white',  # 设置背景色                fontweight='bold')  # 字体加粗