Похоже, что вы хотите scipy.interpolate.griddata . Вот пример из документации:
Предположим, мы хотим интерполировать 2-D функцию
>>> def func(x, y):
... return x*(1-x)*np.cos(4*np.pi*x) * np.sin(4*np.pi*y**2)**2
в сетке в [0, 1] x [0, 1]
>>> grid_x, grid_y = np.mgrid[0:1:100j, 0:1:200j]
, но мы знаем только его значения в 1000 точках данных:
>>> points = np.random.rand(1000, 2)
>>> values = func(points[:,0], points[:,1])
Это можно сделать с помощью griddata - ниже мы опробуем все методы интерполяции:
>>> from scipy.interpolate import griddata
>>> grid_z0 = griddata(points, values, (grid_x, grid_y), method='nearest')
>>> grid_z1 = griddata(points, values, (grid_x, grid_y), method='linear')
>>> grid_z2 = griddata(points, values, (grid_x, grid_y), method='cubic')
Можно видеть, что точный результат в некоторой степени воспроизводится всеми методами, но для этой гладкой функции кусочно-интерполяционный кубический c дает наилучшие результаты:
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> plt.subplot(221)
>>> plt.imshow(func(grid_x, grid_y).T, extent=(0,1,0,1), origin='lower')
>>> plt.plot(points[:,0], points[:,1], 'k.', ms=1)
>>> plt.title('Original')
>>> plt.subplot(222)
>>> plt.imshow(grid_z0.T, extent=(0,1,0,1), origin='lower')
>>> plt.title('Nearest')
>>> plt.subplot(223)
>>> plt.imshow(grid_z1.T, extent=(0,1,0,1), origin='lower')
>>> plt.title('Linear')
>>> plt.subplot(224)
>>> plt.imshow(grid_z2.T, extent=(0,1,0,1), origin='lower')
>>> plt.title('Cubic')
>>> plt.gcf().set_size_inches(6, 6)
>>> plt.show()
![plot](https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/_images/scipy-interpolate-griddata-1.png)