传单折线不超过日期线传单

Question

对于一个 Shiny uni 项目，我遇到了折线穿越太平洋日期变更线的问题。从一个中心（武汉）我想创建 72 条线，显示它们连接不同区域。我已经创建了一个循环，以确保经度 > 0 已更改为大于 0 的经度。有没有人有办法让折线正确地穿过日期线？

在照片中你可以看到我当前的情节没有正确越界。

library(leaflet)
library(geosphere)
library(sp)

df <- read.table(text = "
Longitude.Central Latitude.Central Longitude Latitude
112.2707         30.97564  117.2264 31.82571
112.2707         30.97564  116.4142 40.18238
112.2707         30.97564    4.4699 50.50390
112.2707         30.97564  -71.0589 42.36010
112.2707         30.97564 -123.1210 49.28270
112.2707         30.97564  104.9910 12.56570",
           header = TRUE)

p1 <- as.matrix(df[,c(1,2)])
p2 <- data.frame(df[,c(3,4)])

p3 <- matrix(nrow = length(p2))
for (j in 1:nrow(p2)) {
  if (p2[j,]$Longitude < 0) {
    p3[j] <- p2[j,]$Longitude + 360
  } else {
    p3[j] <- p2[j,]$Longitude
  }
}

p2 <- as.matrix(cbind(p3, p2$Latitude))
df2 <- gcIntermediate(
  p1, p2, 
  n = 72, 
  addStartEnd = TRUE,
  sp = T)

leaflet( ) %>% 
    setView(df$Longitude.Central[[1]], lat = df$Latitude.Central[[1]], 1) %>%
    addTiles(urlTemplate = "https://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png") %>% 
    addPolylines(data = df2, weight = 1
    )

# Head of the data
> head(df)
# A tibble: 6 x 4
  Longitude.Central Latitude.Central Longitude Latitude
              <dbl>            <dbl>     <dbl>    <dbl>
1          112.2707         30.97564  117.2264 31.82571
2          112.2707         30.97564  116.4142 40.18238
3          112.2707         30.97564    4.4699 50.50390
4          112.2707         30.97564  -71.0589 42.36010
5          112.2707         30.97564 -123.1210 49.28270
6          112.2707         30.97564  104.9910 12.56570

Answer 1

您可以尝试几件事。一种是使用gcIntermediate中的breakAtDateLine = TRUE选项：

df2 <- gcIntermediate(
  p1, p2, 
  n = 72, 
  addStartEnd = TRUE,
  sp = T,
  breakAtDateLine = T)

leaflet( ) %>% 
  setView(lng = df$Longitude.Central[[1]], lat = df$Latitude.Central[[1]], 1) %>%
  addTiles(urlTemplate = "https://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png") %>% 
  addPolylines(data = df2, weight = 1
  )

如您所见，它打破了这条线，但在屏幕左侧继续它，这并不理想。

我们可以尝试的另一件事是使用breakAtDateLine = FALSE 运行 gcIntermediate 函数，并在我们运行该函数后手动调整纬度和经度。如果我们设置sp=FALSE，这将是最简单的。

请注意，我们只需要更正从我们所在位置向东的线 - 这些是唯一跨越日期变更线的线。这不会对每个位置都相同，但逻辑应该相似。

p1 <- as.matrix(df[,c(1,2)])
p2 <- data.frame(df[,c(3,4)])

df2 <- gcIntermediate(
  as.matrix(p1),
  as.matrix(p2), 
  n = 72, 
  addStartEnd = TRUE,
  breakAtDateLine = F,
  sp = F)

# correct the longitudes
res <- lapply(df2, function(x) {
  # if direction is east, correct lon, else don't
  if(x[,'lon'][2] - x[,'lon'][1]  > 0){
    cbind(lon =ifelse(x[,'lon']<0, x[,'lon'] + 360, x[,'lon']), lat = x[,'lat'])
  } else {
    x
  }
})

# and convert back to sp (I just took this code from the gcIntermediate function)
for (i in 1:length(res)) {
  if (!is.list(res[[i]])) {
    res[[i]] <- Lines(list(Line(res[[i]])), ID = as.character(i))
  }
  else {
    res[[i]] <- Lines(list(Line(res[[i]][[1]]), Line(res[[i]][[2]])), 
                      ID = as.character(i))
  }
}

res <- SpatialLines(res, CRS("+proj=longlat +ellps=WGS84"))


leaflet() %>% 
  setView(df$Latitude.Central[[1]], lat = df$Longitude.Central[[1]], 1) %>%
  addTiles(urlTemplate = "https://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png") %>% 
  addPolylines(data = res, weight = 1) 

当它到达地图顶部时仍然有点奇怪，但希望这是你可以忍受的东西

Answer 2

我最近正在处理仪表板并且遇到了同样的问题。我得到的解决方案与上面克里斯的评论有点混合。区别：

1. 在gcIntermediate中直接调用df列，而不是创建p1和p2

2. 保留sp = T和breakAtDateLine = T

3. 在生成的 sp 对象上执行 for 循环，不修改 df 并使用 SpatialLines 进行转换

   df2 <- gcIntermediate(
                      df[,c(1,2)],
                      df[,c(3,4)], 
                      n = 72, 
                      addStartEnd = TRUE,
                      sp = T, 
                      breakAtDateLine = T)
   
   for (l in 1:length(df2@lines)){  
      if (length(df2@lines[[l]]@Lines) > 1){
        df2@lines[[l]]@Lines[[2]]@coords[ ,1] <- df2@lines[[l]]@Lines[[2]]@coords[ ,1] +360
   
        df2@lines[[l]]@Lines[[1]]@coords  <- rbind(df2@lines[[l]]@Lines[[1]]@coords, 
                                           df2@lines[[l]]@Lines[[2]]@coords)
   
        df2@lines[[l]]@Lines[[2]] <- NULL
      }
    }  
   
   leaflet() %>% 
     setView(df$Latitude.Central[[1]], lat = df$Longitude.Central[[1]], 1) %>%
     addTiles(urlTemplate = "https://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png") %>% 
     addPolylines(data = df2, weight = 1) 
   

output (similar to Chris's) 该循环利用了 gcIntermediate() 通常只为不跨越 ante-meridiem 的特征创建一条线这一事实。但是当线确实交叉时，它会为特征创建两条线，在负坐标中设置的线总是在列表中排在第二位。因此，循环查找具有 2 个特征的行，取第二个特征的长并添加 +360，将第二行坐标 rbind 到第一行并将第二行归零。

这个解决方案的作用几乎相同，但速度并不快（我针对 Chris 的第二个答案做了 1000 倍的基准测试，这个解决方案平均只快 0.3%）。但是，它确实减少了代码、对象混乱和通过转换处理数据。