scipy.interpolate.

LSQSphereBivariateSpline#

class scipy.interpolate.LSQSphereBivariateSpline(theta, phi, r, tt, tp, w=None, eps=1e-16)[source]#

球坐标系加权最小二乘双变量样条逼近。

根据给定thetaphi方向的一组拟合点,确定平滑的三次样条。

添加于 0.11.0 版本。

参数:
theta、phi、r类似数组

一维数据点序列(顺序不重要)。坐标必须以弧度为单位。Theta 必须在 [0, pi] 范围内,phi 必须在 [0, 2pi] 范围内。

tt、tp类似数组

严格有序的一维拟合参数坐标序列。坐标必须满足 0 < tt[i] < pi0 < tp[i] < 2*pi

w类似数组,可选

权重的正 1-D 序列,其长度与 thetaphir 相同。

eps浮点数,可选

用于确定超定线性方程组有效秩的阈值。eps 的值应在开区间 (0, 1) 中,默认值为 1e-16。

另请参见

BivariateSpline

双变量样条曲线的基类。

UnivariateSpline

用于拟合给定数据集的平滑单变量样条曲线。

SmoothBivariateSpline

通过给定点平滑双变量样条曲线

LSQBivariateSpline

使用加权最小二乘拟合的双变量样条曲线

RectSphereBivariateSpline

球体上矩形网格上的双变量样条曲线

SmoothSphereBivariateSpline

球坐标系中的平滑双变量样条曲线

RectBivariateSpline

矩形网格上的双变量样条曲线。

bisplrep

用于查找曲面的双变量 B 样条曲线表示形式的函数

bisplev

用于评估双变量 B 样条曲线及其导数的函数

注释

如需了解更多信息,请访问 FITPACK 关于此函数的网站。

示例

假设我们有关于粗略网格的全局数据(输入数据不必位于网格上)

>>> from scipy.interpolate import LSQSphereBivariateSpline
>>> import numpy as np
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> theta = np.linspace(0, np.pi, num=7)
>>> phi = np.linspace(0, 2*np.pi, num=9)
>>> data = np.empty((theta.shape[0], phi.shape[0]))
>>> data[:,0], data[0,:], data[-1,:] = 0., 0., 0.
>>> data[1:-1,1], data[1:-1,-1] = 1., 1.
>>> data[1,1:-1], data[-2,1:-1] = 1., 1.
>>> data[2:-2,2], data[2:-2,-2] = 2., 2.
>>> data[2,2:-2], data[-3,2:-2] = 2., 2.
>>> data[3,3:-2] = 3.
>>> data = np.roll(data, 4, 1)

我们需要设置插值器对象。此处,我们还必须指定要使用的结点的坐标。

>>> lats, lons = np.meshgrid(theta, phi)
>>> knotst, knotsp = theta.copy(), phi.copy()
>>> knotst[0] += .0001
>>> knotst[-1] -= .0001
>>> knotsp[0] += .0001
>>> knotsp[-1] -= .0001
>>> lut = LSQSphereBivariateSpline(lats.ravel(), lons.ravel(),
...                                data.T.ravel(), knotst, knotsp)

作为第一个测试,我们将看到当在输入坐标上运行时算法返回什么

>>> data_orig = lut(theta, phi)

最后,我们将数据插值到精细网格

>>> fine_lats = np.linspace(0., np.pi, 70)
>>> fine_lons = np.linspace(0., 2*np.pi, 90)
>>> data_lsq = lut(fine_lats, fine_lons)
>>> fig = plt.figure()
>>> ax1 = fig.add_subplot(131)
>>> ax1.imshow(data, interpolation='nearest')
>>> ax2 = fig.add_subplot(132)
>>> ax2.imshow(data_orig, interpolation='nearest')
>>> ax3 = fig.add_subplot(133)
>>> ax3.imshow(data_lsq, interpolation='nearest')
>>> plt.show()
../../_images/scipy-interpolate-LSQSphereBivariateSpline-1.png

方法

__call__(theta, phi[, dtheta, dphi, grid])

对给定位置的样条曲线或其导数进行评估。

ev(theta, phi[, dtheta, dphi])

对点数进行样条曲线评估

get_coeffs()

返回样条曲线系数。

get_knots()

返回一个元组 (tx,ty),其中 tx,ty 包含样条曲线相对于 x、y 变量的结点位置。

get_residual()

返回样条曲线近似的平方残差的加权和: sum ((w[i]*(z[i]-s(x[i],y[i])))**2,axis=0)

partial_derivative(dx, dy)

构建一个代表该样条偏导数的新样条。