8 地図

NaturalEarthのデータを使って地図を描いてみます。

8.1 地理情報データ

点を結んだベクトルデータがshp形式で、ラスタ（画像）データがtif形式で提供されています。中解像度5千万分の1（1:50m、1 cm \(=\) 500 km）自然（Physical）ベクトル形式の中から陸（Land）を使います。 Downloadsから目的のファイルへのリンクを見つけて、展開するとne_50m_landというフォルダができます。フォルダごと作業ディレクトリに配置してください。

地理データを扱うパッケージterraを使います。 vect()にshpファイルのパスを与えて読み込み、ベクトルオブジェクト（SpatVector）を生成します。

library(terra)

lshp <- "ne_50m_land/ne_50m_land.shp"
l50 <- vect(lshp)
plot(l50, border="brown", col="bisque", background="lightblue")

陸が多角形として定義されているので、colに薄い茶色ビスク"bisque"を指定し、背景backgroundとなる海を水色"lightblue"に塗り、境界borderである海岸線は茶色"brown"にしました。 Rの色の名前はAn overview of color names in Rを参照してください。

8.2 描画範囲

描画範囲を日本域に限定してみましょう。

plot(l50, border="brown", col="bisque", background="lightblue", 
     ext=ext(120, 150, 20, 50))

8.3 地図投影

地図投影にはprojが使われています。投影したいベクトル座標参照系（crs: coordinate reference system）を指定する文字列をproject()に与えます。投影については、Projectionsやや(Evenden 1991)を参照してください。

axes=FALSEで座標を消し、extで描画範囲を絞ります。経線と緯線はgraticuleで引くことができます。

newcrs <- "+proj=stere +lon_0=135e +lat_0=90n"
l50p <- project(l50, newcrs)
plot(l50p, axes=FALSE, col="bisque", background="lightblue",
     ext=ext(-1e+7, 1e7, -1e7, 1e7))
g <- graticule(30, 30, crs=newcrs)
plot(g, add=TRUE)

8.4 ベクトルデータの処理

日付変更線を中心した地図を描いてみましょう。 NaturalEarthのデータの経度は−180°から180°で、本初子午線0°が中心です。西半球と東半球を切り取り、西半球の経度を正にずらして、貼り合わせれば良さそうです。 1. crop()で東半球（0°から180°まで）と西半球（−180°から0°まで）をそれぞれ切り取ります。 2. shift()で西半球を360°ずらします。 3. rbind()で二つをくっつけます。左端を本初子午線以外にすることができるように、函数にパラメタを与えられるようにし、既定値は0とします。

shift.lon <- function(v, dlon=0) {
  e <- crop(v, ext(dlon, 180, -90, 90))
  w <- crop(v, ext(-180, dlon, -90, 90))
  w <- shift(w, 360)
  rbind(e, w)
}
l50s <- shift.lon(l50)
plot(l50s, border="brown", col="bisque", background="lightblue")

よく見るとロシアのチュコト半島と南極に線が入っていますが、日付変更線を重ねると隠れるので気にしないことにします。

30°Wからの地図も描いてみます。

l50s <- shift.lon(l50, -30)
plot(l50s, border="brown", col="bisque", background="lightblue")