Plotando dados de série temporal

Question

Gostaria de traçar séries temporais trimestrais com recursos especiais do eixo x. Em particular, gostaria de ver marcas pequenas indicando quando os trimestres começam e marcas maiores indicando quando os anos começam, mas gostaria apenas de rotular os anos (e não os trimestres). Para fins de ilustração, o exemplo a seguir faz exatamente o que desejo, exceto que o código não é nada flexível.

\documentclass{article}   
\usepackage{pgfplots}   
\usepackage{filecontents}
\pgfplotsset{width=8cm,compat=newest}   
\usepgfplotslibrary{dateplot}     

\usetikzlibrary{calc}

\begin{filecontents}{Quarterly.dat}
date    Y
2009-02-15  1
2009-05-15  2
2009-08-15  3
2009-11-15  4
2010-02-15  4
2010-05-15  4
2010-08-15  4
2010-11-15  4
2011-02-15  4
2011-05-15  4
2011-08-15  4
2011-11-15  4
2012-02-15  4
2012-05-15  4
2012-08-15  4
2012-11-15  4
2013-02-15  4
2013-05-15  4
2013-08-15  4
2013-11-15  4
\end{filecontents}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
mark =none,
xmin=2008-12-01,
xmax=2012-02-01,
major tick length=4pt,
minor tick length=2pt,
date coordinates in=x,
minor x tick num=3,
xtick={2009-01-01,2010-01-01,2011-01-01,2012-01-01}, 
xticklabels= {\year,\year,\year},
x tick label style={anchor=east,xshift=1.5cm,yshift=-0.3cm},
]
\addplot [only marks,green]table [x=date,y=Y]{Quarterly.dat}; %
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document} 

O código não é flexível por vários motivos. Por exemplo, se eu escrever xtick={2009-01-01,2010-01-01,2011-01-01,2012-01-01,2013-01-01}, ele minor x tick num=3para de funcionar (provavelmente porque os ticks não têm a mesma distância). O exemplo também exige que eu configure manualmente xshift(no exemplo xshift=1.5cm). Seria ótimo se o código pudesse rotular automaticamente todos os anos para qualquer série temporal trimestral. Também tentei usar a opção extra x ticks, mas sem sucesso.

Answer 1

Acontece que esta é uma prática muito boa para x coord trafo/.codee x coord inv trafo/.code. Antes disso, deixe-me explicar um pouco.

Seu problema se divide nas três partes a seguir:

• Primeiro, os principais ticks devem aparecer a cada véspera de ano novo. Mas dateplotnão sabe nada sobre o ano novo.
• Em segundo lugar, os ticks menores aparecem apenas se os ticks maiores forem separados uniformemente. Mas os anos duram 365 ou 366 dias.
• Terceiro, você deseja controlar o layout.

Existe uma maneira muito fácil de superar isso: tornar os anos tão largos quanto os outros. Mais precisamente, uso 2015.09314 para representar hoje, 3 de fevereiro de 2015. Isso muda tudo porque:

• As vésperas de ano novo agora são representadas por números inteiros epgfplots O AMOR Éinteiro.
• Os anos têm uma unidade de comprimento.
• Controlar o layout é mais fácil com algo como xmin=2008.

Então tudo que você precisa fazer é verificar tikzlibrarypgfplots.dateplot.code.texe escrever o seu próprio arquivo year coordinates in. No código a seguir, /pgfplots/#1 coord trafoé usado para transformar sua entrada 2015-2-3em um número decimal 2015.09314para que você pgfplotspossa plotar os dados. Por outro lado, x coord inv trafoé utilizado para transformar o número decimal em um texto de etiqueta. (Por exemplo, MMXVem vez de 2015.) (Eu não fiz isso porque o padrão é bom o suficiente.) (Bem... eu configurei 1000 sepnada em outra sintaxe.)

\documentclass[border=1cm]{standalone}
\usepackage{pgfplots}
    \usepgfplotslibrary{dateplot}
\begin{filecontents}{\jobname-Quarterly.dat}
date Y
2009-01-01 9
2009-12-31 9
2010-01-01 0
2010-12-31 0
2014-01-01 4
2014-12-31 4
\end{filecontents}

\makeatletter
\pgfplotsset{
    /pgfplots/year coordinates in/.code={
        \pgfkeysalso{%
            #1 tick label style={/pgf/number format/1000 sep=}, % "2015" rather than "2,015"
            #1 tick label as interval,
            minor #1 tick num=11 % January, ..., December
        }
        \pgfkeysdef{/pgfplots/#1 coord trafo}{
            \begingroup
            \edef\pgfplotstempjuliandate{##1}
            % check if we also have a TIME like '2006-01-01 11:21'
            \expandafter\pgfutil@in@\expandafter:\expandafter{\pgfplotstempjuliandate}
            \ifpgfutil@in@
                % we have a TIME!
                \expandafter\pgfplotslibdateplot@map@time\pgfplotstempjuliandate:\dateto\pgfplotstempjuliandate\timeto\pgfplotstemptime
            \else
                \let\pgfplotstemptime=\pgfutil@empty
            \fi
            \expandafter\pgfcalendardatetojulian\expandafter{\pgfplotstempjuliandate}\c@pgf@counta
            \expandafter\pgfcalendardatetojulian\expandafter{\year-1-0}\c@pgf@countb
            \expandafter\pgfcalendardatetojulian\expandafter{\year-12-31}\c@pgf@countc
            \advance\c@pgf@counta by-\c@pgf@countb % now a = #days from 1/1 to temp
            \advance\c@pgf@countc by-\c@pgf@countb % now b = #days of that year
            \ifx\pgfplotstemptime\pgfutil@empty
                % no time:
                \pgfmathparse{\year+\the\c@pgf@counta/\the\c@pgf@countc}
            \else
                % add time fraction (which should be in the range
                % [0,1]).
                \ifdim\pgfplotstemptime pt<1pt
                    % discard prefix '0.':
                    \expandafter\pgfplotslibdateplot@discard@zero@dot\pgfplotstemptime\to\pgfplotstemptime
                    \pgfmathparse{\year+(\the\c@pgf@counta.\pgfplotstemptime)/\the\c@pgf@countc}%
                \else
                    % assume \pgfplotstemptime=1pt :
                    \advance\c@pgf@counta by1
                    \pgfmathparse{\year+\the\c@pgf@counta/\the\c@pgf@countc}
                \fi
            \fi
            \pgfmath@smuggleone\pgfmathresult
            \endgroup
        }
    }
}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}
        \begin{axis}[year coordinates in=x,minor x tick num=1]
            \addplot [only marks]table[x=date,y=Y]{\jobname-Quarterly.dat};
        \end{axis}
    \end{tikzpicture}
\end{document}