在 R 中绘制 Wind Barb

Question

这更像是一个问题，看看有没有人在他们的旅行中看到过这样的事情。我正在处理大量天气数据，我想根据 wind barbs 绘制风。

我查看了包 RadioSonde，但是它的 plotwind() 功能没有达到我预期的效果。它确实有一个很好的数据类型示例 data(ExampleSonde)

可以说我可以结合使用 TeachingDemos 和 my.symbols() 来创建这些风刺。我只是好奇是否有人找到（或创造）了一种绘制风刺的方法。否则my.symbols()是。

谢谢，

獾

Answer 1

另一种方法是使用 grid 图形创建风刺。

第一步是计算需要多少倒钩以及需要哪种类型的倒钩。如所述 here，我创建了三种类型，分别代表 50、10 和 5 节 - 我将速度四舍五入到最接近的五。

下面的函数 wind_barb 为给定的每个风速生成一个新的 grob。使用来自 Integrating Grid Graphics Output with Base Graphics Output - Murrell (pg4) 的想法，您可以轻松绘制 grobs 并通过旋转视口来表示风向。

一个例子

创建一些数据

set.seed(1)
dat <- data.frame(x=-2:2, y=-2:2, 
                  direction=sample(0:360, 5), 
                  speed=c(10, 15, 50, 75, 100))
#    x  y direction speed
# 1 -2 -2        95    10
# 2 -1 -1       133    15
# 3  0  0       205    50
# 4  1  1       325    75
# 5  2  2        72   100

情节

library(gridBase)
library(grid)

with(dat, plot(x, y, ylim=c(-3, 3), xlim=c(-3, 3), pch=16))

vps <- baseViewports()
pushViewport(vps$inner, vps$figure, vps$plot)
# Plot
for (i in 1:nrow(dat)) {
    pushViewport(viewport(
                    x=unit(dat$x[i], "native"),
                    y=unit(dat$y[i], "native"), 
                    angle=dat$direction[i]))
        wind_barb(dat$speed[i])
    popViewport()
  }

popViewport(3)

产生

wind_barb函数创建倒钩（请简化我！）。您可以通过分别调整 mlength 和 wblength 参数来更改倒钩的高度和宽度。

wind_barb <- function(x, mlength=0.1, wblength=0.025) {

  # Calculate which / how many barbs
    # any triangles (50)
    fif <- floor(x /50)
    # and then look for longer lines for remaining speed (10)
    tn <- floor( (x - fif* 50)/10)
    # and then look for shorter lines for remaining speed (5)
    fv <- floor( (x - fif* 50 - tn* 10)/5)

    # Spacing & barb length
    yadj <- 0.5+mlength
    dist <- (yadj-0.5) / 10    
    xadj <- 0.5+wblength
    xfadj <- 0.5+wblength/2        

  # Create grobs
    main_grob <- linesGrob(0.5, c(0.5, yadj ))

    # 50 windspeed
    if(fif != 0) {
      fify <- c(yadj, yadj-dist*seq_len(2* fif) )
      fifx <- c(0.5, xadj)[rep(1:2, length=length(fify))]
      fif_grob <- pathGrob(fifx, fify, gp=gpar(fill="black"))
    } else {
      fif_grob <- NULL
      fify <- yadj+dist
    }

    # Ten windspeed
    if(tn != 0) {
    tny <- lapply(seq_len(tn) , function(x) min(fify) - dist*c(x, x-1))  
    tn_grob <- do.call(gList, 
                      mapply(function(x,y) 
                             linesGrob(x=x, y=y, gp=gpar(fill="black")),
                                      x=list(c(0.5, xadj)), y=tny, SIMPLIFY=FALSE))
    } else {
      tn_grob <- NULL
      tny <- fify
    }

    # Five windspeed
    if(fv != 0) {
    fvy <- lapply(seq_len(fv) , function(x) min(unlist(tny)) -dist* c(x, x-0.5))
    fv_grob <- do.call(gList, 
                        mapply(function(x,y) 
                              linesGrob(x=x, y=y, gp=gpar(fill="black")),
                                      x=list(c(0.5, xfadj)), y=fvy, SIMPLIFY=FALSE))
    } else {
      fv_grob <- NULL
    }    

    # Draw    
    #grid.newpage()
    grid.draw(gList(main_grob, fif_grob, tn_grob, fv_grob))
}

------------------------------------

来自以下 sezen 的评论

The plotted wind direction is wrong. To have right meteorological wind direction, use angle = 360 - dat$direction[i]. See http://tornado.sfsu.edu/geosciences/classes/m430/Wind/WindDirection.html

在 R 中绘制 Wind Barb

Plot Wind Barb in R

plot

r

weather

------------------------------------