【R图秀-12】地震来了

前几天在网上发现了一个有趣的公共数据源：USGS Earthquake Hazards Program （ http://earthquake.usgs.gov/ ） 这个网站收录了全球范围内的地震数据，包括地震发生的时间、经纬度和震级等信息。

usgs_home.png

我们不仅可以通过网页搜索并下载所需的数据，还可以利用网站提供的API，将参数传递给URL从而利用程序自动获取数据。本文采用的是第二种方法。

usgs_search.png

这个数据非常适合我们练习地图数据的可视化，今天我们就一起来用R语言制作几个炫酷的全球地震数据分布图。

R图秀曾经展示过静态地图的制作方法，今天我们要从2个方面挑战更高的难度：

1. 动态数据，随着时间变化，改变地图上的数据点
2. 动态地图，画一个旋转的地球，360度展示地图上的数据点

我们选用的工具是mapmate ( https://leonawicz.github.io/mapmate/index.html )

mapmate_home.png

mapmate = map animate，是专门用来做地图动画的R软件包。它的原理是首先生成一系列图像文件（每一个文件对应一帧），然后利用ffmpeg软件将所有文件整合在一起生成一个GIF动画。
因此，我们在安装完mapmate包后，还要看看自己的系统里面有没有ffmpeg，如果没有，可以在Linux终端中输入下面的命令：
sudo apt-get install ffmpeg

接下来我们就一步步地制作我们的动画短片（如果在阅读中遇到问题，建议首先阅读mapmate的官方文档）：

1. 加载所需要的软件包

   
   
   

   code1.png

2. 下载近一个月内，震级大于2.5的地震数据，只保留经（lon）纬（lat）度和震级（mag）

   
   
   

   code2.png

3. 将地震数据制作成一个大的list，list中的每个dataframe对应一帧（我们要360度展示，所以制作了360帧），注意要给每个dataframe添加frameID，frameID就表示该dataframe是来自哪一帧。
   mapmate包中自带了2个很有用的数据集。一个是bathymetry（海洋深度数据），另一个是borders（国境线）。和地震数据类似，我们也把它们制作成360帧。

   
   
   

   code3.png

4. save_map函数是mapmate的核心，我们可以先画第一帧数据（代码中加注释的部分），看看效果如何：
   海洋深度：

   
   
   

   bath_0001.png
   
   

   国境线：

   
   
   

   border_0001.png
   
   地震点：
   
   

   earthquake_0001.png
   
   如果没有问题，我们就继续制作剩下的359帧。为了加快速度，我用了mclapply函数，利用32个CPU同时计算：
   
   

   code4.png

5. save_map生成的是背景透明的png文件，我们可以把bath，border和earthquake图像作为3个图层merge在一起。这里用的是ImageMagick软件的convert工具。

   
   
   

   imagemagick_home.png
   
   

   merge后的效果：

   
   
   

   merge_0001.png
   
   最后用ffmpeg将所有图像制作成一个gif文件。
   代码如下：
   
   

   code5.png

6. 除了地球模式，mapmate还可以制作平面地图，我们可以将上面的代码稍作修改：

   
   
   

   code6.png
   
   
   

   code7.png
   
   

   这里的目的是让第一帧只有一个点，第2帧有2个点，以此类推，大家可以想象一下出来的效果是怎样的。

   
   
   

   merge2_0001.png
7. 我还不满足得到的gif动画，接下来我利用一些音频和视频编辑软件，制作了一个名为《Eearthquake》的视频短片，供大家欣赏。https://v.qq.com/x/page/i0377gidh77.html

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