Python期末大作业——获取北上广深历史天气并做数据可视化

news2024/11/15 15:27:52

前言

嗨喽，大家好呀~这里是爱看美女的茜茜呐

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

一、开发环境:

所使用软件工具：

python 3.8 运行代码
pycharm 2022.3.2 辅助敲代码专业版

需安装第三方模块：

requests 发送请求 pip install requests
parsel 解析数据 pip install parsel

第三方模块安装：

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

如果出现爆红，可能是因为网络连接超时，可切换国内镜像源，命令如下：

pip install -i https://pypi.doubanio.com/simple/ requests

python资料、源码、教程\福利皆: 点击此处跳转文末名片获取

二、获取数据

导入模块

import requests     # 发送请求要用的模块 需要额外安装的
import parsel
import csv

f = open('天气.csv', mode='a', encoding='utf-8', newline='')
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:
    city_name = ''
    if city == 54511:
        city_name = '北京'
    elif city == 58362:
        city_name = '上海'
    elif city == 59287:
        city_name = '广州'
    elif city == 59493:
        city_name = '深圳'
    for year in range(2013, 2023):
        for month in range(1, 13):
        完整源码、解答、教程皆+VX：pytho8987获取，验证备注“777”
            url = f'https://tianqi.2345.com/Pc/GetHistory?areaInfo%5BareaId%5D={city}&areaInfo%5BareaType%5D=2&date%5Byear%5D={year}&date%5Bmonth%5D={month}'

发送请求

            response = requests.get(url=url)

获取数据

            html_data = response.json()['data']

解析数据

            select = parsel.Selector(html_data)
            trs = select.css('.history-table tr')   # 拿到31个tr
            for tr in trs[1:]:                      # 第一个表头不要
                tds = tr.css('td::text').getall()   # 针对每个tr进行提取 取出所有的td里面的内容
                tds.append(city_name)               # 把城市追加到列表里面
                print(tds)

保存数据

                csv_writer.writerow(tds)

数据可视化

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('°','').replace('', '0'))
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
完整源码、解答、教程皆+VX：pytho8987获取，验证备注“777”
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)

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')]
完整源码、解答、教程皆+VX：pytho8987获取，验证备注“777”
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_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()

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
完整源码、解答、教程皆+VX：pytho8987获取，验证备注“777”
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()