Leaflet包：从入门到跑路（一）

文章目录

前言
基本用法
实现过程
- 1. 初始化底图控件
- 2. 添加底图
- 2.1 底图透明度的修改
- 3. 关于管道操作符“%>%”
- 4. 添加地图控件
- 5. 给地图添加图标(Markers)
- 6.在地图上画点
- 7. 利用maps包提供的数据绘制地图
- 8.读取本地shapefile并进行绘制
结语

前言

作为一位不太地道且热爱可视化的Giser，在学习R语言的过程中，总会思考如何将R语言运用到地图上来，毕竟地图才是我们的王道，离开了地图，以后还怎么吃饭嘛。

那说到可视化，除了我们熟知的Kepler.gl，可以进行地图的交互式可视化操作，在R语言里，也有几个优秀的交互式地图可视化的包，其中Leaflet包，也就是今天的主角，是目前最受欢迎的交互式地图可视化的开源JavaScript库之一

leaflet包来自于htmlwidgets包（某个专为R语言量身定制的可视化JS库），优点在于简单易上手，可以使用LeafletJS库，实现地图的交互式平移、缩放，也可以实现任意地图的组合显示。

基本用法

leaflet包的基本用法：

加载leaflet包；
通过leaflet包创建各种地图控件（熟悉Arcgis的同学知道，地图控件类似于arcgis中放大缩小、识别、全局、加载数据等按钮）；
通过类似于ggplot2包中的图层叠加来完成地图控件的加载，并修改地图控的参数
将各种地图图层叠加在主地图上，完成各种地图要素的显示。

实现过程

1. 初始化底图控件

首先我们需要用leaflet函数对地图控件进行初始化，它会生成一个地图容器，我们之后所以的地图控件都会在这个容器里面进行操作，可以理解成Arcgis里面的空白文档。

m <- leaflet()

2. 添加底图

接下来我们需要添加底图，需要使用addTiles函数，这里默认采用的底图是OSM的底图，即街区Tiles

library(leaflet)
x <- leaflet() %>%addTiles()

当然除了OSM底图，leaflet包还提供了许多其他底图，如果想要添加的话，只需要再调用addProviderTiles函数即可，格式具体如下：

#esri提供的四幅底图
m1 <- leaflet() %>%addTiles() %>%addProviderTiles("Esri.WorldTerrain")
m2 <- leaflet()%>%addTiles()%>%addProviderTiles("Esri.WorldImagery")
m3 <- leaflet()%>%addTiles()%>%addProviderTiles("Esri.WorldStreetMap")
m4 <- leaflet()%>%addTiles()%>%addProviderTiles("Esri.NatGeoWorldMap")
#还有NASA的夜光遥感数据
leaflet()%>%addTiles()%>%addProviderTiles("NASAGIBS.ViirsEarthAtNight2012")

如果要使用第三方的底图的话，只要在参数providers$后面加tiles供应商的名字就行了，如下：

# 使用Stamen.Toner的tiles
m6 <- leaflet() %>%addProviderTiles(providers$Stamen.Toner)

2.1 底图透明度的修改

那么多丰富的底图，作为小孩子才会挑，那大人都是都想叠加上面，那么这时候就不得不考虑底图透明度的问题了，因为只有半透明的时候才能看得到叠加在下面的其他底图嘛，这时候leaflet包提供了一个对底图进行修改的参数：option，也就是你可以输入一些自定义的内容给option，然后它会帮你修改叠加的底图。
那问题来了，怎么输入想要的内容给option呢？

这里官方爸爸说我给它专门准备了一个函数：providerTileOptions()，有什么无理的需求都可以通过这个函数告诉options，拿透明度来举例，providerTileOptions()里面有个opacity参数，这个参数是设置透明度的，opacity从0（完全透明）到1（完全不透明）。具体实现看下面：

leaflet() %>%addTiles()%>%addProviderTiles("NASAGIBS.ViirsEarthAtNight2012"，#使用夜光遥感影像，并设置透明度为0.6options = providerTileOptions(opacity=0.6)) %>%addProviderTiles(providers$Stamen.TonerLines,#叠加一层tiles,显示公路和街道，并设置透明度为0.35options = providerTileOptions(opacity=0.35))

3. 关于管道操作符“%>%”

还有许多的底图也可以通过上述的方法进行添加，这里就不一一赘述了。

在上面的代码里面，我们可以发现一种奇怪的符号：“%>%”,那这是什么符号呢？

依据官方的说法，这种符号叫“管道操作符”，它的作用就是将前一条语句作为一个变量，传递给下一条语句，并且作为第一个参数使用，这样就免去重复嵌套的麻烦，举个栗子：

第一种写法：

m <- leaflet()
a <- addTiles(m)
addMarkers(a,lng=113.544840,lat=22.216005,popup="纪念孙中山市政公园")

第二种写法：

m <-leaflet() %>%addTiles()%>%addMarkers(lng = 113.544840,lat=22.216005,popup="纪念孙中山市政公园")

上述两种写法的结果是一样的，leaflet() %>% addTiles() 相当于 addTiles(leaflet())

4. 添加地图控件

一般而言，地图控件包括以下：

(1)setView() ,设定地图的view(包括center位置和zoom level)；(2)flyTo(),切换到一个指定的location或zoom-level，使用光滑的pan-zoom；(3)fitBounds() ,设定地图矩形区域边界。view将限制在[lng1, lat1] - [lng2, lat2]；(4)flyToBounds() ,切换到一个指定的地图矩形区域边界，使用光滑的pan/zoom；(5)setMaxBounds() ,限定地图矩形区域最大边界； (6)clearBounds() ,清除地图矩形区域边界,然后view将只会受地图层的经度和纬度数据限制。

挑了几个常用的地图控件来试试，示例代码如下：

library(leaflet) #设定中心坐标和zoom level
m<- leaflet() %>%setView(lng = -71.0382679,lat = 42.3489054,zoom =18) %>%addTiles()#修改zoom为 = 3
m<- leaflet() %>%setView(lng = -71.0382679,lat = 42.3489054,zoom =3) %>%addTiles()#显示第一个view
m %>% fitBounds(-72,40,-70,43)# 设定view边界显示第二个view
m %>% clearBounds() # 清除边界限制, leaflet()默认为世界地图

5. 给地图添加图标(Markers)

有时候，我们的地图上有一些重要的信息希望展示给观看的人，那么这时候就得使用图标工具了，图标用于标记地图上特殊的点，点的位置依赖于经纬度来指定。
形如：

addMarkers(lng = 113.544840,lat=22.216005,popup="纪念孙中山市政公园")

lng跟lat参数用于指定经纬度，用于确定点位，popup参数用于表达点的信息。如果我们的数据是一种数据框的形式，例如有两列字段分别是经度跟纬度，就可以用**addMarkers（“经度”，“纬度”）**的形式指定
形如：

addMarkers(lng = ~Longitudelat = ~Latitude，popup = ~message)

6.在地图上画点

leaflet包支持各种与空间信息有关的对象，包括带有空间信息的数据框、二维矩阵、sf包、maps包中的各种空间图形信息等等。这些空间对象都可以通过leaflet绘制成图层，叠加在一起。
接下来就简单实操一下：

 #生成100个点，数值范围在0~80之间，地球赤道到北极的纬度在0~90°之间，所以生成的范围应该在0-90之间
df <- data.frame(lat = runif(100,min=0,max=80),#同理如上，经度的范围....应该不用讲了lng = runif(100,min=0,max=360）,#设置生成点的大小size = runif(100, 5, 10),#rainbow是彩虹的意思，也就是彩虹配色的字段colour = substr(rainbow(100),1,7))
df %>%leaflet() %>%addCircles() %>%addCircleMarkers(lng=~lng,lat=~lat,radius = ~size,color = ~colour,fill = TRUE)%>%addTiles()

7. 利用maps包提供的数据绘制地图

library(maps) #加载maps包
mapFrance = map("france",fill = TRUE,plot = FALSE) #读取法国的地图
leaflet(data = mapFrance) %>%addTiles() %>%#Color为颜色设置，topo.colors是指颜色向量，alpha设置透明度addPolygons(fillColor = topo.colors(10,alpha = NULL),stroke = FALSE)

8.读取本地shapefile并进行绘制

library("rgdal")   #加载rgdal包来读取shp文件
data <- readOGR("zhongshan2.shp",stringsAsFactors = FALSE) #读取工作空间中的要素图层
Encoding(data@data$Name)<- "UTF-8" #由于中文容易乱码，所以用“utf-8”对中文字段进行编码#自定义配色方案对地图进行可视化
Npal <- colorNumeric(palette = "YlGnBu",domain = data$F2) #YIGnBu是
RColorBrewer包中万千配色之一，详细看后面的小科普；domain是用于配色的字段，理解成arcgis中根据图层的某个字段进行配色leaflet(data)%>%addTiles() %>%addPolygons(stroke = TRUE,smoothFactor = 0.3,fillOpacity = 0.8, #填充透明度color = ~Npal(data$F2))
#另一种配色
leaflet(data)%>%addTiles()%>%addPolygons(popup=~ID,fillColor = topo.colors(10),stroke = FALSE)

RColorBrewer
RColorBrewer包是R语言中的一款配色包，其包含了许多高大上的配色方案，我们上面使用的YIFnBu正是其中的一种，如下：

更多想了解的可以参考以下链接：
https://www.jianshu.com/p/a8856757a0d2

结语

关于leaflet包的介绍先到这里了~
下一节将更加讲解leaflet包中关于颜色、图例的设置_{所有的源码都已经打包，有需要自取}

链接：
https://pan.baidu.com/s/14Av84k5dTy_XyeCRnSYrNA?pwd=h21o
提取码：h21o