[SciPy] 11. interpolateのinterp2dによる2次元データの補間

はじめに

interpolateのinterp2dにより、粗い２次元データを補間して微細な２次元データを生成することができる。ここでは、scipy.interpolateのinterp2dの使用方法について説明する。

np.meshgridにより、２つの１次元データから２次元データを作成する。Zはその２次元データから作成するので２次元データとなる。

imshowでヒートマップとして表示すると下のようになる。

データを３次元グラフで表示すると下のようになる。

interpolate.interp2d(X, Y, Z, kind=’cubic’)のX,Yは座標の位置を表すデータで、Zは補間する元データとなる。kindは補間方法でcubicの場合は３次のスプラインで補間される。

xnew,ynewを間隔の細かいデータとして、補間関数fにいれることで補間データを得ることができる。ここで、xnew,ynewは2次元データではなく、1次元のデータとする必要がある。

補間後のデータをimshowで表示すると、下のように滑らかなヒートマップになる。

3次元グラフで表示すると下のように、滑らかなプロットとなる。

y=0の位置のx,zデータについて、元データと補間データの両方を表示した結果は以下のようになる。

これまでに示した図をまとめて表示するとこのようになる。

1次の式で補間される。

5次の式で補間される。