python采集天气数据并做数据可视化

2022-07-06 11:01:40
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前言知识点:开发环境:采集天气数据代码数据分析代码尾语

前言

最近天气好像有了点小脾气,总是在万分晴朗得时候耍点小性子~

阴会天,下上一会的雨~提醒我们时刻记得带伞哦,不然会被雨淋或者被太阳公公晒到>

那么今天我就来分享一下采集天气数据 并做数据可视化的代码吧~

知识点:

动态数据抓包

requests发送请求

结构化+非结构化数据解析

开发环境:

    python>pycharm 2021.2 辅助敲代码requests

    如果安装python第三方模块:

      win + R 输入 cmd 点击确定, 输入安装命令 pip install 模块名 (pip install requests) 回车在pycharm中点击Terminal(终端) 输入安装命令

      代码实现:

        发送请求获取数据解析数据保存数据

        采集天气数据代码

        导入模块

        import requests     # 第三方模块 提前安装  发送请求 (Python里面浏览器)  爆红是因为你没有安装模块
        # 如果安装了 但还是爆红是因为什么呢? 解释器在pycharm里面配置的不对
        import parsel
        import csv
        # 翻译插件
        
        with open('天气.csv', mode='a', encoding='utf-8', newline='') as f:
            csv_writer = csv.writer(f)
            csv_writer.writerow(["日期", "最高温度", "最低温度", "天气", "风向", "城市"])
        city_list = [54511, 58362, 59287, 59493]
        for city in city_list:
            for year in range(2011, 2022):
                for month in range(1, 13):
                    url = f'https://tianqi.2345.com/Pc/GetHistory?areaInfo%5BareaId%5D={city}&areaInfo%5BareaType%5D=2&date%5Byear%5D={year}&date%5Bmonth%5D={month}'
        

        1. 发送请求

                    response = requests.get(url=url)
                    # <Response [200]>: 请求成功
        

        2. 获取数据

                    # json数据传输格式
                    json_data = response.json()
                    # 字典类型数据
        

        3. 解析数据

                    # 结构化数据解析
                    html_data = json_data['data']
                    selector = parsel.Selector(html_data)
                    # 正则 css xpath json字典数据解析
                    tr_list = selector.css('.history-table tr')
                    # tr_list[1:] 从列表的第二个元素开始取
                    for tr in tr_list[1:]:
                        # <X>fhwaeuifhwiuf</X>
                        td = tr.css('td::text').getall()
                        if td[2] == '°':
                            td[2] = td[1]
                        if city == 54511:
                            td.append("北京")
                        elif city == 58362:
                            td.append("上海")
                        elif city == 59287:
                            td.append("广州")
                        elif city == 59493:
                            td.append("深圳")
                        print(td)
                        # 文件名 写入方式 追加写入  编码方式 utf-8  数据空行
                        with open('天气.csv', mode='a', encoding='utf-8', newline='') as f:
                            csv_writer = csv.writer(f)
                            csv_writer.writerow(td)
        

        数据分析代码

        导入包

        import pandas as pd
        import datetime
        from pyecharts import options as opts
        from pyecharts.charts import *
        from pyecharts.commons.utils import JsCode
        

        读入数据

        data = pd.read_csv('天气.csv')
        data
        

        数据预览

        data.sample(5)
        
        data.info()
        

        分割日期/星期

        data[['日期','星期']] = data['日期'].str.split(' ',expand=True,n=1)
        data
        

        去除多余字符

        data[['最高温度','最低温度']] = data[['最高温度','最低温度']].apply(lambda x: x.str.replace('°',''))
        data.head()
        

        计算下雪天气

        data.loc[data['天气'].str.contains('雪'),'下雪吗']='是'
        data.fillna('否',inplace=True)
        

        分割日期时间

        data['日期'] = pd.to_datetime(data['日期'])
        data[['最高温度','最低温度']] = data[['最高温度','最低温度']].astype('int')
        
        data['年份'] = data['日期'].dt.year
        data['月份'] = data['日期'].dt.month
        data['日'] = data['日期'].dt.day
        # 预览
        data.sample(5)
        

        各城市初雪的时间

        s_data = data[data['下雪吗']=='是']
        s_data[(s_data['月份']>=9)].groupby('年份').first().reset_index()
        

        各城市下雪天气分布

        s_data.groupby(['城市','年份'])['日期'].count().to_frame('下雪天数').reset_index()
        

        做透视表

        data_bj = data[(data['年份'] == 2021) & (data['城市'] == '北京')]
        data_bj = data_bj.groupby(['月份','天气'], as_index=False)['日期'].count()
        
        data_pivot =  pd.pivot(data_bj,
                        values='日期',
                        index='月份',
                        columns='天气')
        data_pivot = data_pivot.astype('float')
        # 按照 索引年月倒序排序
        data_pivot.sort_index(ascending=False,inplace=True)
        # 资料、解答、教程可加Q :261823976免费领      
        data_pivot
        

        北上广深2021年10月份天气热力图分布

        import matplotlib.pyplot as plt
        import matplotlib.colors as mcolors
        import seaborn as sns
        
        #设置全局默认字体 为 雅黑
        plt.rcParams['font.family'] = ['Microsoft YaHei'] 
        # 设置全局轴标签字典大小
        plt.rcParams["axes.labelsize"] = 14  
        # 设置背景
        sns.set_style("darkgrid",{"font.family":['Microsoft YaHei', 'SimHei']})  
        # 设置画布长宽 和 dpi
        plt.figure(figsize=(18,8),dpi=100)
        # 自定义色卡
        cmap = mcolors.LinearSegmentedColormap.from_list("n",['#95B359','#D3CF63','#E0991D','#D96161','#A257D0','#7B1216']) 
        # 绘制热力图
        
        ax = sns.heatmap(data_pivot, cmap=cmap, vmax=30, 
                         annot=True, # 热力图上显示数值
                         linewidths=0.5,
                        ) 
        # 将x轴刻度放在最上面
        ax.xaxis.set_ticks_position('top') 
        plt.title('北京最近10个月天气分布',fontsize=16) #图片标题文本和字体大小
        plt.show()
        
        data_gz= data[(data['年份'] == 2021) & (data['城市'] == '广州')]
        data_gz = data_gz.groupby(['月份','天气'], as_index=False)['日期'].count()
        data_sz= data[(data['年份'] == 2021) & (data['城市'] == '深圳')]
        data_sz = data_sz.groupby(['月份','天气'], as_index=False)['日期'].count()
        data_sh= data[(data['年份'] == 2021) & (data['城市'] == '上海')]
        data_sh = data_sh.groupby(['月份','天气'], as_index=False)['日期'].count()
        
        data_pivot_sz =  pd.pivot(data_sz,
                        values='日期',
                        index='月份',
                        columns='天气')
        data_pivot_sz = data_pivot_sz.astype('float')
        # 按照 索引年月倒序排序
        data_pivot_sz.sort_index(ascending=False,inplace=True)
        
        #设置全局默认字体 为 雅黑
        plt.rcParams['font.family'] = ['Microsoft YaHei'] 
        # 设置全局轴标签字典大小
        plt.rcParams["axes.labelsize"] = 14  
        # 设置背景
        sns.set_style("darkgrid",{"font.family":['Microsoft YaHei', 'SimHei']})  
        # 设置画布长宽 和 dpi
        plt.figure(figsize=(18,8),dpi=100)
        # 自定义色卡
        cmap = mcolors.LinearSegmentedColormap.from_list("n",['#95B359','#D3CF63','#E0991D','#D96161','#A257D0','#7B1216']) 
        # 绘制热力图
        
        ax_sz = sns.heatmap(data_pivot_sz, cmap=cmap, vmax=31, 
                         annot=True, # 热力图上显示数值
                         linewidths=0.5,
                        ) 
        # 将x轴刻度放在最上面
        ax_sz.xaxis.set_ticks_position('top') 
        plt.title('深圳最近10个月天气分布',fontsize=16) #图片标题文本和字体大小
        plt.show()
        
        data_pivot_gz =  pd.pivot(data_gz,
                        values='日期',
                        index='月份',
                        columns='天气')
        data_pivot_gz = data_pivot_gz.astype('float')
        # 按照 索引年月倒序排序
        data_pivot_gz.sort_index(ascending=False,inplace=True)
        
        #设置全局默认字体 为 雅黑
        plt.rcParams['font.family'] = ['Microsoft YaHei'] 
        # 设置全局轴标签字典大小
        plt.rcParams["axes.labelsize"] = 14  
        # 设置背景
        sns.set_style("darkgrid",{"font.family":['Microsoft YaHei', 'SimHei']})  
        # 设置画布长宽 和 dpi
        plt.figure(figsize=(18,8),dpi=100)
        # 自定义色卡
        cmap = mcolors.LinearSegmentedColormap.from_list("n",['#95B359','#D3CF63','#E0991D','#D96161','#A257D0','#7B1216']) 
        # 绘制热力图
        
        ax_sz = sns.heatmap(data_pivot_gz, cmap=cmap, vmax=31, 
                         annot=True, # 热力图上显示数值
                         linewidths=0.5,
                        ) 
        # 将x轴刻度放在最上面
        ax_sz.xaxis.set_ticks_position('top') 
        plt.title('广州最近10个月天气分布',fontsize=16) #图片标题文本和字体大小
        plt.show()
        # 资料、解答、教程可加Q :261823976免费领      
        data_pivot_sh =  pd.pivot(data_sh,
                        values='日期',
                        index='月份',
                        columns='天气')
        data_pivot_sh = data_pivot_sh.astype('float')
        # 按照 索引年月倒序排序
        data_pivot_sh.sort_index(ascending=False,inplace=True)
        
        #设置全局默认字体 为 雅黑
        plt.rcParams['font.family'] = ['Microsoft YaHei'] 
        # 设置全局轴标签字典大小
        plt.rcParams["axes.labelsize"] = 14  
        # 设置背景
        sns.set_style("darkgrid",{"font.family":['Microsoft YaHei', 'SimHei']})  
        # 设置画布长宽 和 dpi
        plt.figure(figsize=(18,8),dpi=100)
        # 自定义色卡
        cmap = mcolors.LinearSegmentedColormap.from_list("n",['#95B359','#D3CF63','#E0991D','#D96161','#A257D0','#7B1216']) 
        # 绘制热力图
        
        ax_sz = sns.heatmap(data_pivot_sh, cmap=cmap, vmax=31, 
                         annot=True, # 热力图上显示数值
                         linewidths=0.5,
                        ) 
        # 将x轴刻度放在最上面
        ax_sz.xaxis.set_ticks_position('top') 
        plt.title('上海最近10个月天气分布',fontsize=16) #图片标题文本和字体大小
        plt.show()
        
        data_bj = data[(data['城市']=='北京') & (data['年份'] == 2021)]
        data_bj['日期'] = pd.to_datetime(data_bj.日期,format="%Y年%m月%d日")
        data_bj = data_bj.sort_values(by='日期',ascending=True)
        

        北京2021年每日最高最低温度变化

        color0 = ['#FF76A2','#24ACE6']
        color_js0 = """new echarts.graphic.LinearGradient(0, 1, 0, 0,
            [{offset: 0, color: '#FFC0CB'}, {offset: 1, color: '#ed1941'}], false)"""
        color_js1 = """new echarts.graphic.LinearGradient(0, 1, 0, 0,
            [{offset: 0, color: '#FFFFFF'}, {offset: 1, color: '#009ad6'}], false)"""
        
        tl = Timeline()
        for i in range(0,len(data_bj)):
            coordy_high = list(data_bj['最高温度'])[i]
            coordx = list(data_bj['日期'])[i]
            coordy_low = list(data_bj['最低温度'])[i]
            x_max = list(data_bj['日期'])[i]+datetime.timedelta(days=10)
            y_max = int(max(list(data_bj['最高温度'])[0:i+1]))+3
            y_min = int(min(list(data_bj['最低温度'])[0:i+1]))-3
            title_date = list(data_bj['日期'])[i].strftime('%Y-%m-%d')
            c = (
                Line(
                    init_opts=opts.InitOpts(
                    theme='dark',
                    #设置动画
                    animation_opts=opts.AnimationOpts(animation_delay_update=800),#(animation_delay=1000, animation_easing="elasticOut"),
                    #设置宽度、高度
                    width='1500px',
                    height='900px', )
                )
                .add_xaxis(list(data_bj['日期'])[0:i])
                .add_yaxis(
                    series_name="",
                    y_axis=list(data_bj['最高温度'])[0:i], is_smooth=True,is_symbol_show=False,
                    linestyle_opts={
                           'normal': {
                               'width': 3,
                               'shadowColor': 'rgba(0, 0, 0, 0.5)',
                               'shadowBlur': 5,
                               'shadowOffsetY': 10,
                               'shadowOffsetX': 10,
                               'curve': 0.5,
                               'color': JsCode(color_js0)
                           }
                       },
                    itemstyle_opts={
                    "normal": {
                        "color": JsCode(
                            """new echarts.graphic.LinearGradient(0, 0, 0, 1, [{
                        offset: 0,
                        color: '#ed1941'
                    }, {
                        offset: 1,
                        color: '#009ad6'
                    }], false)"""
                        ),
                        "barBorderRadius": [45, 45, 45, 45],
                        "shadowColor": "rgb(0, 160, 221)",
                    }
                },
        
                )
                .add_yaxis(
                    series_name="",
                    y_axis=list(data_bj['最低温度'])[0:i], is_smooth=True,is_symbol_show=False,
        #             linestyle_opts=opts.LineStyleOpts(color=color0[1],width=3),
                    itemstyle_opts=opts.ItemStyleOpts(color=JsCode(color_js1)),
                    linestyle_opts={
                           'normal': {
                               'width': 3,
                               'shadowColor': 'rgba(0, 0, 0, 0.5)',
                               'shadowBlur': 5,
                               'shadowOffsetY': 10,
                               'shadowOffsetX': 10,
                               'curve': 0.5,
                               'color': JsCode(color_js1)
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                is_loop_play=False, # 是否循环播放
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                is_auto_play=True,  # 是否自动播放。
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        tl.render_notebook()
        # 资料、解答、教程可加Q :261823976免费领      
        data_10 = data[(data['年份'] == 2021) & ( data['月份'] == 10)]
        data_10.head()
        

        尾语

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