Description
给定所有三维的离散坐标(xi, yi, zi)的数据集,如国赛2011年A题附件1 [1] ,请绘制出三维图
思路
因为给定的是离散点求解三维地势图,如果只用 plot3() 的话只能得到三维曲线,并不能拟合成曲面图,所以需要先插值再曲面拟合。
对于插值方面,interp2() 只能处理网格型数据。所以对于离散点数据,我选择的插值方法是 griddata(x, y, z, XI, YI),其中XI,YI是期望的插值位置,与[XI, YI] = meshgrid(XI, YI) 效果相同。
griddata 的语法为 [...] = griddata(..., method),method指定的是插值使用的算法,其值可以是以下几种类型:(1)nearest:线性最近项插值 (2)linear:线性插值(默认) (3)cubic:双三次插值 (4)v4:MATLAB 4.0 版本中提供的插值算法
得到了插值点集合,绘制曲面图的话可以用 mesh()、surf(),前者得到的是网格划分的三维曲面图,后者得到的是平滑着色的三维曲面图。在这里我选择surf(),用mesh()也是可以的。
之后是绘制等高线、城区分类与图例。
难点是在绘制图例,我采用的办法是使用函数 legend() 。首先利用 plot() 绘制五个线条并返回创建的图线条对象。然后,legend()通过将第一个输入参数指定为要包含的图线条对象的向量,创建一个只包括其中两个线条的图例。更多图例方法请参考 [2] 。
以国赛2011年A题附件1 [1] 为例,matlab脚本代码如下:
clear all,clc; data = load(\'data1.txt\'); x = data(:, 1); y = data(:, 2); z = data(:, 3); d = data(:, 4); [X,Y,Z] = griddata(x,y,z,linspace(min(x),max(x))\',linspace(min(y),max(y)),\'v4\'); %插值 subplot(1,2,1); surfc(X,Y,Z); %三维曲面 xlabel(\'X\'); ylabel(\'Y\'); zlabel(\'海拔/m\'); title(\'地势图\') axis tight N = 15; subplot(1,2,2); [c, h] = contour(X, Y, Z, [0:30:308]); clabel(c, h); xlabel(\'X\'); ylabel(\'Y\'); hold on for i = 1:1:length(x) switch d(i) case 1 p1 = plot(x(i), y(i), \'ro\'); case 2 p2 = plot(x(i), y(i), \'khexagram\'); case 3 p3 = plot(x(i), y(i), \'g^\'); case 4 p4 = plot(x(i), y(i), \'y*\'); case 5 p5 = plot(x(i), y(i), \'gx\'); end end legend([p1, p2, p3, p4, p5], \'生活区\', \'工业区\', \'山区\', \'交通区\', \'公园绿地区\', \'Location\', \'northeastoutside\'); hold off title(\'等高线以及城区分类\')
效果如下:
国赛2011年A题附件1插值拟合出来的三维地势图
国赛2011年A题附件1的等高线以及城市分区
参考
[1]:国赛2011年A题下载网址:http://www.matlabsky.com/thread-19740-1-1.html
[2]:利用 legend() 添加图例:https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/legend.html#bt6ef_q-2_1
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