matplotlib中设置色标colorbar与图等高或等宽

沐雨淋觞

这份代码，我是参照气象家园某位兄台的思路制作的，后面翻找的时候，包括查浏览历史记录找了很久没找到。如果读者们知道麻烦引个路，我好引用一下。
本篇首发CSDN，原文https://blog.csdn.net/weixin_48458238/article/details/144993624
函数

让 colorbar 与主图等高的方法，其实是应用于 colorbar 中的 cax 参数来达到精确控制它的位置和长宽。

用这个方法后，会导致原先具备的部分可选参数'fraction', 'pad', 'shrink', 'aspect', 'anchor','panchor'失去效果。

但不包括修改刻度的方向以及修改刻度标签等等。

以下代码设计思路，设计一个空类，用于承装sameLength_colorbar函数的动态参数，其中包括：方位location 和 距主图边距margin。

用这个方法，主要方便于后续如果有新变量的再添加。

由于局限于（也不习惯）论坛上对函数及类的排版与编写，关于参数的介绍及代码以图片的形式，详见如下。

使用

基于以上sameLength_colorbar设置，我们可以放置在一个新的py文件内，如sLcolorbar.py，当作调用的一个库包。

1. from sLcolorbar import sameLength_colorbar

复制代码

位于右侧

在调用的时候，跟原本使用fig.colorbar或者plt.colorbar的方法一样。

1. cb = sameLength_colorbar(ct,'vertical')

复制代码

只是修改了气象绘图—模仿绘制风速水汽通量图文中colorbar的部分，则得到：

                               
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位于底部

如果希望色标colorbar在底部，这里建议间距调成0.1，即间距为10%的主图高度，因为主图还有经纬度，所以要间隔更大些：

1. cb = sameLength_colorbar(ct,'horizontal',margin=0.1)
   
2. cb.ax.set_xticklabels([''] + [str(tick) for tick in cb.get_ticks()[1:-1]] + [''])

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位于顶部

方向orientation 选择 水平horizontal ，同时 方位location 默认为0，则为底部，需修改成1，代表放置于顶部。与主图距离：8%的主图高度，以方便空出地方展现色标的刻度及刻度标签。

1. cb = sameLength_colorbar(ct,'horizontal',location=1,margin=0.08)
   
2. cb.ax.set_xticklabels([''] + [str(tick) for tick in cb.get_ticks()[1:-1]] + [''])

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位于左侧

方向orientation 选择 垂直vertical ，同时 方位location 默认为0，则为右侧，需修改成1，代表放置于左侧。与主图距离：8%的主图宽度。同时调整色标的刻度和刻度标签的朝向。

1. cb = sameLength_colorbar(ct,'horizontal',location=1,margin=0.08)
   
2. cb.ax.set_yticklabels([''] + [str(tick) for tick in cb.get_ticks()[1:-1]] + [''])
   
3. cb.ax.tick_params('y',left=True,right=False,labelleft=True,labelright=False)

复制代码

                               
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灭火器

本来 colorbar 会根据 orientation，自动跟 Axes 等高或等宽。但因为 GeoAxes 的 aspect 强制为 1，所以等高不一定成立。

楼主的方法是根据 GeoAxes 实际的高宽（通过 get_position）决定 cax 的高宽，缺陷是在创建 cax 后如果调整了 GeoAxes 的 xlim 和 ylim，或者通过 fig.add_subplot 添加了新的子图，cax 的位置又跟实时布局不符了。

主楼方法还有一个缺陷：如果传入的 mappable 是独立于 Axes 的，例如直接通过 ScalarMappable 创建，而不是 contourf、pcolormesh 等方法的返回结果，那么 mappable 的 axes 和 fig 属性是 None，会报错。

下面提供三种自动确定 cax 位置的方法：

1. Axes.inset_axes

1. import cartopy.crs as ccrs
   
2. import matplotlib.pyplot as plt
   
3. from matplotlib.cm import ScalarMappable
   
4. 
   
5. mappable = ScalarMappable()
   
6. 
   
7. data_crs = ccrs.PlateCarree()
   
8. map_crs = ccrs.AzimuthalEquidistant(central_longitude=105, central_latitude=35)
   
9. 
   
10. fig = plt.figure()
    
11. ax = fig.add_subplot(projection=map_crs)
    
12. cax = ax.inset_axes([1.05, 0, 0.025, 1], transform=ax.transAxes)
    
13. fig.colorbar(mappable, cax=cax)
    
14. ax.set_extent((70, 120, 0, 20), crs=data_crs)

复制代码

2. axes_grid1 的 inset_axes

1. from mpl_toolkits.axes_grid1.inset_locator import inset_axes
   
2. 
   
3. fig = plt.figure()
   
4. ax = fig.add_subplot(projection=map_crs)
   
5. cax = inset_axes(
   
6.     ax,
   
7.     width='5%',
   
8.     height='100%',
   
9.     loc='center right',
   
10.     bbox_to_anchor=(0, 0, 1.1, 1),
    
11.     bbox_transform=ax.transAxes,
    
12.     borderpad=0,
    
13. )
    
14. fig.colorbar(mappable, cax=cax)
    
15. ax.set_extent((70, 120, 0, 20), crs=data_crs)

复制代码

3. make_axes_locatable

1. from matplotlib.axes import Axes
   
2. from mpl_toolkits.axes_grid1.axes_divider import make_axes_locatable
   
3. 
   
4. fig = plt.figure()
   
5. ax = fig.add_subplot(projection=map_crs)
   
6. divider = make_axes_locatable(ax)
   
7. cax = divider.append_axes('right', size='5%', pad='2%', axes_class=Axes)
   
8. fig.colorbar(mappable, cax=cax)
   
9. ax.set_extent((70, 120, 0, 20), crs=data_crs)

复制代码

其中最好理解的是 Axes.inset_axes，这个方法从 matplotlib 3.9 开始不再是实验性的，大概可以放心使用。

可以在这些方法的基础上做进一步包装，比如指定 left、right、bottom、top 之类的，用相对单位、英寸指定 cax 大小等。

edwardli

fig.colorbar()即可。还可以使用AxesDivider。参考https://matplotlib.org/stable/users/explain/axes/colorbar_placement.html#colorbar-placement。

沐雨淋觞

这里排版真难，无法显示的图，是网络图片，跟贴着的图是一样的。无视了就好，重新编辑也看不到它在哪。

沐雨淋觞

edwardli 发表于 2025-1-7 22:44
fig.colorbar()即可。还可以使用AxesDivider。参考https://matplotlib.org/stable/users/explain/axes/colo ...

好像也并非如此，这是代码，然后出来的图也没有就跟主图等宽

                               
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墨家大宝

考虑一下ax.inset_axes吧，像我这篇http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=104913 所讲，ax.inset_axes创建的axe可以指定相对于原axe的坐标的位置

墨家大宝

墨家大宝 发表于 2025-1-8 09:46
考虑一下ax.inset_axes吧，像我这篇http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=104913 所讲， ...

和2楼李老师给的链接里后半部分一样。我之前也琢磨比较了好久，觉得这是最简单的方案了，没想到官方竟然有教程

沐雨淋觞

墨家大宝 发表于 2025-1-8 09:46
考虑一下ax.inset_axes吧，像我这篇http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=104913 所讲， ...

有道理，这个参数我第一次接触，我再研究研究。

沐雨淋觞

灭火器 发表于 2025-1-8 10:47
本来 colorbar 会根据 orientation，自动跟 Axes 等高或等宽。但因为 GeoAxes 的 aspect 强制为 1，所以等 ...

受教了，感谢大佬的指点。

一大碗年糕

学习了