创建椭圆形信封数据的D3映射

Question

我有一个椭圆形的数据集，更具体地说是椭圆形的“信封”。我想知道是否有人建议我如何在D3地图上绘制这些图形。我已经有一个带有墨卡托投影的地图设置。这个stackoverflow答案有一个createEllipse函数，它使我关闭了，但是我想确保我正确地解释了数据。

我从数据中插入了椭圆的长/短轴值，并使用了旋转的方位角，这是正确的吗？我也不太了解“信封”部分。每个区域中的几个椭圆如何形成一个连续的形状？

任何意见，将不胜感激。

  const margin  = {top:0, right:0, bottom:0, left:0},
        width   = 1000 - margin.left - margin.right,
        height  = 800  - margin.top - margin.bottom;

  const svg = d3.select('body')
      .append('svg')
      .attr('width', '100%')
      .attr('height', '100%')
      .attr('viewBox', `0 0 ${width + margin.left + margin.right} ${height + margin.top + margin.bottom}`);

  const chart = svg.append('g')
      .attr('transform', `translate(${margin.left},${margin.top})`);

  //a/b are ellipse axes, x/y is center
  const createEllipse = function createEllipse(a, b, x = 0, y = 0, rotation = 0) {
    let k = Math.ceil(36 * (Math.max(a/b,b/a))); // sample angles
    let coords = [];
    for (let i = 0; i <= k; i++) {
      let angle = Math.PI*2 / k * i + rotation;
      let r = a * b / Math.sqrt(a*a*Math.sin(angle)*Math.sin(angle) + b*b*Math.cos(angle)*Math.cos(angle));
      coords.push(getLatLong([x,y],angle,r));
    }
    return { 'type':'Polygon', 'coordinates':[coords] };
  }

  const getLatLong = function getLatLong(center,angle,radius) {
    let rEarth = 6371; // kilometers
    x0 = center[0] * Math.PI / 180; // convert to radians.
    y0 = center[1] * Math.PI / 180;
    let y1 = Math.asin( Math.sin(y0)*Math.cos(radius/rEarth) + Math.cos(y0)*Math.sin(radius/rEarth)*Math.cos(angle) );
    let x1 = x0 + Math.atan2(Math.sin(angle)*Math.sin(radius/rEarth)*Math.cos(y0), Math.cos(radius/rEarth)-Math.sin(y0)*Math.sin(y1));
    y1 = y1 * 180 / Math.PI;
    x1 = x1 * 180 / Math.PI;
    return [x1,y1];
  } 


  d3.json('https://media.journalism.berkeley.edu/upload/2019/11/kazakhstan.json').then((data) => {

      const ellipses = [
        {lat: 48.6,    lng: 64.7,     axis_x: 30, axis_y: 16, azimuth: 26.5, area_hectar: 0.0713,  zone: 'U1'},
        {lat: 48.625,  lng: 64.625,   axis_x: 30, axis_y: 16, azimuth: 26.5, area_hectar: 0.0713,  zone: 'U1'},
        {lat: 48.366,  lng: 65.44166, axis_x: 50, axis_y: 30, azimuth: 40,   area_hectar: 0.11775, zone: 'U2'},
        {lat: 48.85,   lng: 65.61666, axis_x: 20, axis_y: 22, azimuth: 29,   area_hectar: 0.17584, zone: 'U3'},
        {lat: 48.9333, lng: 65.8,     axis_x: 22, axis_y: 22, azimuth: 28,   area_hectar: 0.17584, zone: 'U3'},
        {lat: 48.9166, lng: 66.05,    axis_x: 50, axis_y: 20, azimuth: 38,   area_hectar: 0.17584, zone: 'U3'},
        {lat: 48.9166, lng: 65.68333, axis_x: 20, axis_y: 22, azimuth: 29,   area_hectar: 0.17584, zone: 'U3'},
        {lat: 49,      lng: 65.86666, axis_x: 22, axis_y: 22, azimuth: 29,   area_hectar: 0.17584, zone: 'U3'}
      ]

      const projection = d3.geoMercator()
        .fitExtent([[0,0],[width,height]], data)

      const path = d3.geoPath()
        .projection(projection);


      chart.selectAll('path')
        .data(data.features)
        .enter()
        .append('path')
        .attr('d',  path)
        .attr('stroke', 'black')
        .attr('strok-width', '1px')
        .attr('fill', 'none');

      chart.selectAll(".ellipses")
        .data(ellipses.map((d) => createEllipse(d.axis_x, d.axis_y, d.lng, d.lat, d.azimuth)))
        .enter()
        .append('path')
        .attr('d', path)
        .attr('stroke', 'black')
        .attr('stroke-width', '1px')
        .attr('fill', 'orange');

  });

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/d3/5.7.0/d3.min.js"></script>
<div id="chart"></div>

Answer 1

看来您对结果的解释几乎是正确的。

我修复的一个错误是您的代码没有考虑方位角。

另一个可能的问题可能与轴有关。在提供的表中，它们被命名为“轴尺寸”，听起来像椭圆尺寸，而 createEllipse 函数将半径作为参数。请查看已修复上述问题的放大可视化。添加悬停时的工具提示以供参考。

第三个问题是有争议的，取决于表中建立的数据格式。我的意思是 x 并不总是表示经度，y 并不总是表示纬度。但从逻辑上讲，椭圆较长的值（“x”值大于或等于“y”值）应该对应于水平方向。

附带说明：可视化的精度也会受到近似地球半径的使用的影响，但影响很小。

考虑到给定的面积值远小于椭圆的面积，这里的“包络”可能意味着椭圆外接位于内部的某个感兴趣区域。