使用R语言sf包投影矩形多边形为何变成三角形？

核心原因 #

1. 投影特性限制：摩尔威特投影（ESRI:54009）是伪圆柱投影，矩形边界框转换回WGS84（EPSG:4326）球面坐标系时会发生剧烈变形；你定义的边界框右上角顶点已接近投影的经度边缘（180°），转换后经度超出常规范围。
2. S2几何引擎的优化：sf默认开启sf_use_s2()=TRUE，采用球面几何处理坐标。对于超出合理范围的顶点，S2会自动进行归一化或退化处理，导致原始矩形的一个顶点被合并，最终多边形变成三角形。

解决方法 #

方法1：关闭S2球面几何处理 #

关闭S2后，sf会采用平面投影逻辑处理转换，保留所有原始顶点：

# 关闭S2球面几何
sf_use_s2(FALSE)

# 重新执行投影转换
polygon_bbox_lonlat <- polygon_bbox_moll |> st_transform(4326)

# 查看转换后的坐标
st_coordinates(polygon_bbox_lonlat)

此时你会得到完整的5个顶点（含闭合点），多边形将恢复为变形后的四边形。

方法2：调整边界框坐标 #

缩小Mollweide边界框的xmax取值，避免接近投影的经度边缘（约180°对应的x坐标），减少转换时的异常情况。

验证效果 #

关闭S2后重新绘图，即可看到正常的变形四边形边界框，而非三角形。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jason