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Python實(shí)現(xiàn)曲線擬合操作示例【基于numpy,scipy,matplotlib庫(kù)】

更新時(shí)間：2018年07月12日 10:18:14 作者：狐尾鹿

這篇文章主要介紹了Python實(shí)現(xiàn)曲線擬合操作,結(jié)合實(shí)例形式分析了Python基于numpy,scipy,matplotlib庫(kù)讀取csv數(shù)據(jù)、計(jì)算曲線擬合及圖形繪制相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了Python實(shí)現(xiàn)曲線擬合操作。分享給大家供大家參考，具體如下：

這兩天學(xué)習(xí)了用python來(lái)擬合曲線。

一、環(huán)境配置

本人比較比較懶，所以下載的全部是exe文件來(lái)安裝，安裝按照順利來(lái)安裝。自動(dòng)會(huì)找到python的安裝路徑，一直點(diǎn)下一步就行。還有其他的兩種安裝方式：一種是解壓，一種是pip。我沒(méi)有嘗試，就不亂說(shuō)八道了。

沒(méi)有ArcGIS 環(huán)境的，可以不看下面這段話了。

在配置環(huán)境時(shí)遇見(jiàn)一個(gè)小波折，就是原先電腦裝過(guò)ArcGIS10.2 ,所以其會(huì)默認(rèn)安裝python2.7，而且python是32位的。且其目錄為C:\Python27\ArcGIS10.2，所以引用環(huán)境變量時(shí)，要注意。并且在其引用的工具包中本身包含numpy，matplotlib的包。還是很方便的。但是因?yàn)橹跋胗肞yQT來(lái)做曲線擬合的界面，安裝QT時(shí)總是失敗，所以最后放棄使用這個(gè)。在安裝新的python時(shí)注意要把路徑寫(xiě)到上面這個(gè)路徑前面，意思就是說(shuō)在安裝上面的包的時(shí)候會(huì)找默認(rèn)python路徑。我新安裝python路徑為C:\Python2，要不然就會(huì)找到ArcGIS那個(gè)python包路徑下了。

1. 安裝包

python2.7 (32位)https://www.python.org/downloads/
numpy-1.8.1-win32-superpack-python2.7
scipy-0.15.1-win32-superpack-python2.7
matplotlib-1.3.1.win32-py2.7

安裝過(guò)程中遇見(jiàn)的問(wèn)題

提示

numpy是Python的一種開(kāi)源的數(shù)值計(jì)算擴(kuò)展，數(shù)學(xué)計(jì)算很方便。
scipy是一款方便、易于使用、專(zhuān)為科學(xué)和工程設(shè)計(jì)的Python工具包.它包括統(tǒng)計(jì),優(yōu)化,整合,線性代數(shù)模塊,傅里葉變換,信號(hào)和圖像處理,常微分方程求解器等等.這次還沒(méi)用到，看介紹很強(qiáng)大，是numpy的升級(jí)版。

matplotlib是Python的一種開(kāi)源的擴(kuò)展可以繪制各種各種的圖表。

二、實(shí)例

曲線擬合的例子

import matplotlib.pyplot as plt
import math
import numpy as np
import random
import csv
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']#設(shè)置顯示中文
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)#將畫(huà)布分割成1行1列，圖像畫(huà)在從左到右從上到下的第1塊
#階數(shù)為6階
order=6
#生成曲線上的各個(gè)點(diǎn)
dataMat = np.loadtxt(open("c:\\yandu.csv","rb"),delimiter=",",skiprows=0)
size=dataMat.shape
num=size[0]
trandata=np.transpose(dataMat)#矩陣轉(zhuǎn)置
xa=trandata[0]#得到天數(shù)數(shù)組（橫坐標(biāo)）
ya=trandata[1]#實(shí)測(cè)鹽度值數(shù)組
#數(shù)據(jù)篩選,去除鹽度值為零的，提高擬合精度
i=0
x=[]
y=[]
for yy in ya:
  if yy>0:
    xx=xa[i]
    i+=1
    x.append(xx)
    y.append(yy)
#繪制原始數(shù)據(jù)
ax.plot(x,y,label=u'原始數(shù)據(jù)',color='m',linestyle='',marker='.')
#計(jì)算多項(xiàng)式
c=np.polyfit(x,y,order)#擬合多項(xiàng)式的系數(shù)存儲(chǔ)在數(shù)組c中
yy=np.polyval(c,x)#根據(jù)多項(xiàng)式求函數(shù)值
#進(jìn)行曲線繪制
x_new=np.linspace(0, 365, 2000)
f_liner=np.polyval(c,x_new)
#ax.plot(x,y,color='m',linestyle='',marker='.')
ax.plot(x_new,f_liner,label=u'擬合多項(xiàng)式曲線',color='g',linestyle='-',marker='')
# labels標(biāo)簽設(shè)置
ax.set_xlim(0, 366)
ax.set_xlabel(u'天')
ax.set_ylabel(u'鹽度')
ax.set_title(u'鹽度的日變化', bbox={'facecolor':'0.8', 'pad':5})
ax.legend()
plt.show()

運(yùn)行結(jié)果：