使用sf绘制跨180°日界线的对象时出现竖线问题

问题根源 #

跨180°日界线的面要素经st_shift_longitude()转换后，几何会被拆分为跨东西半球的多部分，ggplot绘制时会自动连接不同部分的顶点，从而出现180°位置的竖线。以下是几种可行的解决方法：

方法一：用st_wrap_dateline()拆分跨日界线几何 #

该函数会将跨180°的几何拆分为多个不跨日界线的独立部分，避免绘图时的错误连线：

library(sf)
library(tidyverse)

# 读取数据
pmnm <- st_read("data/gis/hi_noaa_nwhi_papahanaumokuakea.shp", quiet = TRUE)

# 处理跨日界线几何并转换经度
pmnm_fixed <- pmnm %>%
  st_wrap_dateline(options = c("WRAPDATELINE=YES", "DATELINEOFFSET=180")) %>%
  st_shift_longitude()

# 绘图
ggplot(pmnm_fixed) +
  geom_sf()

方法二：切换到GEOS几何并过滤无效小要素 #

S2球面几何在这类平面绘图场景中可能出现异常，切换到GEOS后拆分几何，过滤掉跨日界线产生的细长无效部分：

# 切换到GEOS平面几何处理
sf_use_s2(FALSE)

pmnm_fixed <- pmnm %>%
  st_shift_longitude() %>%
  # 将多部分几何拆分为单个多边形
  st_cast("POLYGON") %>%
  # 过滤面积极小的无效要素（阈值可根据数据调整）
  filter(st_area(.) > units::set_units(1, km^2))

ggplot(pmnm_fixed) +
  geom_sf()

方法三：先修复几何有效性再处理 #

若原始shapefile存在几何无效问题，先修复再处理日界线：

pmnm_fixed <- pmnm %>%
  st_make_valid() %>%
  st_wrap_dateline(options = c("WRAPDATELINE=YES")) %>%
  st_shift_longitude()

ggplot(pmnm_fixed) +
  geom_sf()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Luther Blissett