8

在 R 的 igraph 包中，我正在努力使用纬度/经度坐标作为图形的布局来绘制社交网络。

想象一下这个简单的例子：一个有 4 个节点的网络，您知道其中的地理位置和连接：

df<-data.frame("from" = c("Bob", "Klaus", "Edith", "Liu"), "to"= c("Edith", "Edith", "Bob", "Klaus"))

这里有节点的元数据，所以 Bob 住在纽约，Klaus 在柏林，Edith 在巴黎，Liu 在北京：

meta <- data.frame("name"=c("Bob", "Klaus", "Edith", "Liu"), "lon"=c(-74.00714, 13.37699, 2.34120, 116.40708),  "lat"=c(40.71455, 52.51607, 48.85693, 39.90469))

我们将 g 设为 igraph 对象...

g <- graph.data.frame(df, directed=T, vertices=meta)

...我们将布局定义为经度/纬度坐标

lo <- layout.norm(as.matrix(meta[,2:3]))
plot.igraph(g, layout=lo)

如果您使用这些（真实）地理坐标运行此示例，您会发现它是“相对”准确的，因为这些位置相对于彼此是正确的。但是，如果我像这样绘制很多坐标，则世界笛卡尔地图看起来“被拉长了”。

有没有一种方法可以真正在世界地图上绘制我的节点，以便坐标 100% 正确，并且我可以看到节点之间的连接？我真的很想继续使用 igraph 包，因为它提供了很多我以后想要分析节点之间的链接时可能需要的功能。

4

1 回答 1

7

毫无疑问，解决方案的一个要素是我在评论中建议的rescale = FALSE参数。igraph::plot()OP问为什么他们会得到一个空的情节？这是因为绘图区域仍然限于[-1; 1]沿 x 和 y 轴的间隔。这是默认值igraph::plot()。所以我们需要给出xlim = c(-180, 180)和ylim = c(-90, 90)参数。这已经给出了正确的定位。但是，如果我们的目标是生成带有世界地图的图形，那么最好将 igraph 图写入 cairo SVG 设备。然后我们将能够在任何 SVG 编辑器中将地图放在图形后面（例如Inkscape是一个很好的解决方案），我们仍然可以自由缩放和编辑图形和标签。为此，其他一些igraph.plotting需要设置的参数，但这已经是关于比例和美学的了。这是我用来生成 SVG 输出的代码：

#!/usr/bin/Rscript

require(igraph)
require(Cairo)

df <- data.frame("from" = c("Bob", "Klaus", "Edith", "Liu"), 
    "to" = c("Edith", "Edith", "Bob", "Klaus"))

meta <- data.frame("name" = c("Bob", "Klaus", "Edith", "Liu"), 
    "lon" = c(-74.00714, 13.37699, 2.34120, 116.40708), 
    "lat" = c(40.71455, 52.51607, 48.85693, 39.90469))

g <- graph.data.frame(df, directed = TRUE, vertices = meta)

lo <- layout.norm(as.matrix(meta[,2:3]))

dpi = 1.0
Cairo(file = 'map-graph.svg', type = "svg", 
    units = "in", 
    width = 4 / dpi, 
    height = 2 / dpi, 
    dpi = dpi)

plot.igraph(g, 
    layout = lo, 
    xlim = c(-180, 180), 
    ylim = c(-90, 90), 
    rescale = FALSE, 
    edge.curved = TRUE, 
    edge.arrow.size = 10 / dpi, 
    edge.arrow.width = 0.5 / dpi, 
    vertex.label.dist = 50 / dpi, 
    vertex.label.degree = 90 / dpi, 
    vertex.size = 200 / dpi, 
    vertex.label.cex = 21 / dpi,
    vertex.frame.color = NA, 
    vertex.label.color = '#FFFF00', 
    edge.color = '#FFFFFF',
    vertex.label.family = 'sans-serif',
    edge.width = 16 / dpi)

dev.off()

当 igraph 生成的 SVG 看起来不错时，我们可以在 Inkscape 中打开它。然后导入（Ctrl+i）地图，以防它是像素图；如果是矢量图形（例如 PDF、SVG），则打开。手动缩放和定位地图以设置与 SVG 中的图形相同的比例（即，直到点到达正确的位置）——要按比例缩放，请Ctrl在 Inkscape 中按住。这是此方法的结果：

在此处输入图像描述

（地图图像由 Wikimedia Commons 提供给非商业公众使用）。

我认为 igraph 能够产生这样的图形，但这不是这个软件的主要目的，所以它有它的局限性。在某些时候，您可能会考虑使用一些专门为执行此类操作而设计的地理信息系统 (GIS) 软件。我对这些没有经验，但qgis可能值得一看。

于 2015-06-05T16:50:59.350 回答