我尝试在matplotlib中使用twiny()来绘制一条带有两个x轴的曲线，该曲线来自一个由以下数据块组成的XML文件：

<data>
<meas>
  <utc>2018-11-10T22:27:06.500003</utc>
  <ra_j2000>23.9722686269</ra_j2000>
  <dec_j2000>-1.23845121893</dec_j2000>
  <mag>9.96074403533</mag>
</meas>

<meas>
  <utc>2018-11-10T22:27:54.500002</utc>
  <ra_j2000>23.9930913364</ra_j2000>
  <dec_j2000>-1.03788334773</dec_j2000>
  <mag>11.356437889</mag>
</meas>

<meas>
  <utc>2018-11-10T22:38:36.500002</utc>
  <ra_j2000>0.267638646848</ra_j2000>
  <dec_j2000>1.56055091433</dec_j2000>
  <mag>11.1642458641</mag>
</meas>

<meas>
  <utc>2018-11-10T22:46:18.500000</utc>
  <ra_j2000>0.462353662364</ra_j2000>
  <dec_j2000>3.34334963425</dec_j2000>
  <mag>11.1082534741</mag>
</meas>

<meas>
  <utc>2018-11-10T22:57:18.500001</utc>
  <ra_j2000>0.740393528722</ra_j2000>
  <dec_j2000>5.78641590694</dec_j2000>
  <mag>11.0688955214</mag>
</meas>

<meas>
  <utc>2018-11-10T23:03:06.499995</utc>
  <ra_j2000>0.888541738338</ra_j2000>
  <dec_j2000>7.03265231497</dec_j2000>
  <mag>10.2358937709</mag>
</meas>

<meas>
  <utc>2018-11-10T23:05:42.500002</utc>
  <ra_j2000>0.955591973177</ra_j2000>
  <dec_j2000>7.5832430461</dec_j2000>
  <mag>10.86206725</mag>
</meas>

<meas>
  <utc>2018-11-10T23:06:48.499999</utc>
  <ra_j2000>0.984093767077</ra_j2000>
  <dec_j2000>7.81466175077</dec_j2000>
  <mag>10.3466108708</mag>
</meas>
</data>

字符串
我的问题是我在这些x轴上得到了不对齐的值。下面是我的Python脚本：

import math
import xml.etree.ElementTree as ET
from astropy.time import Time
from astropy.coordinates import get_sun
from datetime import datetime, timedelta
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.ticker as ticker
from matplotlib import dates

tree = ET.parse('20181110_10241.xml')
root = tree.getroot()

x_ut = []
x_phi = []
y_brightness = []

def convert_time(obs_time):
    obs_time = str(obs_time)
    d, t = obs_time.split('T')
    year, month, day = map(int, d.split('-'))
    hour, minute, second = t.split(':')
    return datetime(year, month, day, int(hour), int(minute)) + \
        timedelta(seconds=float(second))

def get_sun_coords(obs_time):
    sun_coords = get_sun(obs_time)
    sun_ra = sun_coords.ra.degree
    sun_dec = sun_coords.dec.degree
    return sun_ra, sun_dec

def get_phase_angle(sun_ra, sun_dec, target_ra, target_dec):
    phase_angle = math.degrees(math.acos(-math.sin(math.radians(sun_dec))*math.sin(math.radians(target_dec)) - math.cos(math.radians(sun_dec))*math.cos(math.radians(target_dec))*math.cos(math.radians(sun_ra-target_ra))))
    return phase_angle

for meas in root.findall('meas'):
    obs_time = Time(meas.find('utc').text, format='isot', scale='utc')
    target_ra = float(meas.find('ra_j2000').text)*15
    target_dec = float(meas.find('dec_j2000').text)
    mag = float(meas.find('mag').text)

    sun_ra, sun_dec = get_sun_coords(obs_time)
    phase_angle = get_phase_angle(sun_ra, sun_dec, target_ra, target_dec)

    obs_time = convert_time(obs_time)
    x_ut.append(obs_time)
    x_phi.append(phase_angle)
    y_brightness.append(mag)

fig, ax1 = plt.subplots()

ax1.plot(x_ut, y_brightness, marker='o', label='apparent brightness')
ax1.set_xlim(x_ut[0],x_ut[-1])
ax1.xaxis.set_major_locator(dates.MinuteLocator(interval=1))
ax1.xaxis.set_major_formatter(dates.DateFormatter('%H:%M'))
ax1.tick_params(axis='x', rotation=45)
ax1.minorticks_on()
ax1.legend()
ax1.grid()
ax1.set_xlabel('time [h:m, UT]')
ax1.set_ylabel('apparent brightness [mag, CR]')

ax2 = ax1.twiny()
ax2.plot(x_phi,y_brightness, marker='^', color='red')
ax2.set_xlim(x_phi[0],x_phi[-1])
ax2.xaxis.set_major_locator(ticker.MultipleLocator(1))
ax2.minorticks_on()
ax2.set_xlabel('phase angle (phi) [deg]')

plt.gca().invert_yaxis()
plt.tight_layout(pad=0)
plt.show()

型
这将产生以下图：
x1c 0d1x的数据
我打算稍后隐藏红色曲线（通过使用visibility=False），在这里我绘制它只是为了查看x轴值的正确对齐，也就是说，两条曲线必须（！）重叠，因为相位角（x_phi）值取决于相应的时间戳（x_ut）值，但正如您可以清楚地看到的那样，只有开头和结尾正确对齐，但中间的大部分数据都没有对齐（相位曲线向右移动）。
我做错了什么？
最初，我假设相位角（x_phi）随时间非线性变化，因此两条曲线的set_xlim()以不同的方式拉伸它们，但这不是真的，我绘制了x_phi对x_ut，并且有明显的线性变化：

的
提前感谢您的任何帮助！

**编辑：**非线性已经被tel在下面的回答中证明了。因此，我稍微改变了我的问题。

如果我从两个子图ax1和ax2中删除set_xlim()，那么：
1)上面的x轴自动反转，从最小值开始，尽管给出值的列表x_phi从最大值开始--我如何避免这种反转而不使用invert_axis()？（在不同的情况下，我在x_phi列表中总是只有增加或减少的值）
2)总共有3个列表：x_ut、x_phi和y_brightness;我只需要实际绘制y_brightness与x_ut的曲线，另外还需要将x_phi（带有ticker.MultipleLocator(1)）的值与x_ut中相应的时刻值对齐--我该怎么做呢？
我的问题类似于这个：How do I align gridlines for two y-axis scales using Matplotlib?，但是在我的例子中，x轴上部的刻度之间没有线性间距，所以我不能使用该解决方案。
另外，这个问题也涉及到一个类似的问题：trouble aligning ticks for matplotlib twinx axes但是我不知道如何表达两个x轴之间的关系，因为数据类型非常不同：datetime和float。它们之间的唯一关系是一对一的，也就是说，来自x_ut的第一个值与来自x_phi的第一个值相关，第二个值与第二个值相关，等等;这种关系是非线性的。

**编辑2：**我之前编辑中的数字1）现在已经解决了。对于剩下的问题，看起来我必须使用register_scale()来重新缩放次x轴相对于主x轴的比例。要做到这一点，我还必须定义matplotlib.scale.ScaleBase的子类。到目前为止，我只找到了两个复杂的（对我来说）示例：

https://matplotlib.org/examples/api/custom_scale_example.html的
https://stackoverrun.com/es/q/8578801（西班牙语，但代码中有英文注解）
我不确定我是否能够自己实现这一点，所以我仍然寻求任何帮助。