การสร้างฮิสโตแกรมวงกลม (Circular/Polar Histogram) ใน Python

ฮิสโตแกรมแบบขั้ว (Polar Histogram) หรือ Rose Diagram ใช้แสดงการกระจายของข้อมูลมุม (angular data) เช่น ทิศทางลม เวลาที่เกิดเหตุการณ์ หรือทิศทางการเคลื่อนที่ ใช้ projection='polar' ใน subplot

ขั้นตอนการทำงาน

1. นำเข้า numpy และ matplotlib.pyplot
2. สร้างข้อมูลมุม theta (0 ถึง 2π), รัศมี radii, และความกว้าง width
3. สร้าง Polar subplot ด้วย plt.subplot(111, projection='polar')
4. พลอตแท่งด้วย ax.bar(theta, radii, width=width, bottom=0.0)
5. วนลูปปรับสีและความโปร่งใสของแต่ละแท่งตามค่า radii
6. แสดงผลด้วย plt.show()

ตัวอย่างโค้ด

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

N = 20
theta = np.linspace(0.0, 2 * np.pi, N, endpoint=False)
radii = 10 * np.random.rand(N)
width = np.pi / 4 * np.random.rand(N)

ax = plt.subplot(111, projection='polar')
bars = ax.bar(theta, radii, width=width, bottom=0.0)

for r, bar in zip(radii, bars):
    bar.set_facecolor(plt.cm.rainbow(r / 10.0))
    bar.set_alpha(0.5)

plt.show()

คำอธิบายพารามิเตอร์สำคัญ

การปรับแต่งเพิ่มเติม

# ตั้งค่าทิศทาง 0 องศา (North/Up) และทิศทางเข็มนาฬิกา
ax.set_theta_zero_location('N')  # 'N', 'E', 'S', 'W'
ax.set_theta_direction(-1)       # -1 = clockwise, 1 = counterclockwise

# ตั้งค่า grid และ ticks
ax.set_thetagrids(np.arange(0, 360, 45), labels=['N', 'NE', 'E', 'SE', 'S', 'SW', 'W', 'NW'])
ax.set_rgrids([2, 4, 6, 8, 10])

# เพิ่ม colorbar
import matplotlib.cm as cm
norm = cm.colors.Normalize(vmin=0, vmax=10)
sm = cm.ScalarMappable(cmap='rainbow', norm=norm)
sm.set_array([])
plt.colorbar(sm, ax=ax, pad=0.1, label='Magnitude')

การประยุกต์ใช้

เหมาะสำหรับ: Rose diagram (ทิศทางลม) การวิเคราะห์ทิศทางการแตกของแร่ธาตุ Chronobiology (รูปแบบเวลา) Radar cross-section หรือข้อมูลมุมทุกประเภท