2022高教社杯全国大学生数学建模竞赛C题 问题一(2) Python代码演示

1.2 结合玻璃的类型，分析文物样品表面有无风化化学成分含量的统计规律

数据预处理

# replace na with 0
d2 = d2.fillna(0)
# sum by rows
d2['rowSum'] = d2.iloc[:,1:15].sum(axis=1)# add 文物编号 through subset 文物采样点
res = []
for i in range(d2.shape[0]):res.append(d2.iloc[:,0][i][0:2])
d2['文物编号'] = res
d2['文物编号'] = d2['文物编号'].astype(int)

print('the max value is:', max(d2['rowSum']))# select the effective data with sums in the range of 85~105
my_index = d2['rowSum'] >= 85
# return the index with ture
d2_sub = d2.loc[my_index,:]print(d2.shape[0] - d2_sub.shape[0], 'rows are removed')

the max value is: 100.0
2 rows are removed

# marge d1 and d2_sub
d12 = pd.merge(d1, d2_sub, on='文物编号')res = []
for i in range(d12.shape[0]):res.append(d12.iloc[i,5][2:])for i in range(len(res)):if res[i] == '' or res[i] == '部位1' or res[i] == '部位2':res[i] = '其它'for i in range(len(res)):if res[i] == '未风化点1' or res[i] == '未风化点2':res[i] = '未风化点'd12['风化标记'] = res

d12.head(3)

	文物编号	纹饰	类型	颜色	表面风化	文物采样点	二氧化硅(SiO2)	氧化钠(Na2O)	氧化钾(K2O)	氧化钙(CaO)	...	氧化铁(Fe2O3)	氧化铜(CuO)	氧化铅(PbO)	氧化钡(BaO)	五氧化二磷(P2O5)	氧化锶(SrO)	氧化锡(SnO2)	二氧化硫(SO2)	rowSum	风化标记
0	1	C	高钾	蓝绿	无风化	01	69.33	0.0	9.99	6.32	...	1.74	3.87	0.00	0.0	1.17	0.00	0.0	0.39	97.61	其它
1	2	A	铅钡	浅蓝	风化	02	36.28	0.0	1.05	2.34	...	1.86	0.26	47.43	0.0	3.57	0.19	0.0	0.00	99.89	其它
2	3	A	高钾	蓝绿	无风化	03部位1	87.05	0.0	5.19	2.01	...	0.00	0.78	0.25	0.0	0.66	0.00	0.0	0.00	100.00	其它

3 rows × 22 columns

绘图

热力图

import numpy as np
np.bool = np.bool_d12_K_no_wind = d12.iloc[np.where((d12['类型'] == '高钾') & (d12['表面风化'] == '无风化'))[0],:]
d12_K_wind = d12.iloc[np.where((d12['类型'] == '高钾') & (d12['表面风化'] == '风化'))[0],:]
d12_Pb_no_wind = d12.iloc[np.where((d12['类型'] == '铅钡') & (d12['表面风化'] == '无风化'))[0],:]
d12_Pb_wind = d12.iloc[np.where((d12['类型'] == '铅钡') & (d12['表面风化'] == '风化'))[0],:]d12_K_no_wind.index = range(d12_K_no_wind.shape[0])
d12_K_wind.index = range(d12_K_wind.shape[0])
d12_Pb_no_wind.index = range(d12_Pb_no_wind.shape[0])
d12_Pb_wind.index = range(d12_Pb_wind.shape[0])

fig = px.imshow(d12_K_no_wind.iloc[:,6:20], text_auto=True, title="高钾 & 表面未风化")
# set figute size
fig.update_layout(autosize=False, width=700, height