如何在tmap中绘制连接各国质心的连线并按总人口设置线样式

以下是实现需求的完整步骤和代码：

步骤1：预处理数据并计算国家质心 #

先过滤掉无实际人口的区域（比如南极洲），再计算每个国家的几何质心：

# 过滤无效区域，计算各国质心
world_centroids <- world %>%
  filter(name != "Antarctica") %>%
  mutate(centroid = st_centroid(geometry)) %>%
  select(name, pop, centroid)

步骤2：生成所有国家对组合 #

创建两两国家的唯一组合，排除自身连接和重复双向连线（比如A→B与B→A）：

# 生成仅包含A < B的国家对，减少重复计算
country_pairs <- expand.grid(
  id1 = 1:nrow(world_centroids),
  id2 = 1:nrow(world_centroids),
  stringsAsFactors = FALSE
) %>%
  filter(id1 < id2)

# 合并两国人口数据，计算总人口之和
pair_data <- country_pairs %>%
  left_join(world_centroids, by = c("id1" = "row.names")) %>%
  left_join(world_centroids, by = c("id2" = "row.names"), suffix = c("_1", "_2")) %>%
  mutate(total_pop = pop_1 + pop_2)

步骤3：创建连线的SF对象 #

将每对质心坐标转换为线要素：

# 生成连线几何对象
lines <- lapply(1:nrow(pair_data), function(i) {
  st_linestring(
    x = rbind(
      st_coordinates(pair_data$centroid_1[i]),
      st_coordinates(pair_data$centroid_2[i])
    )
  )
}) %>%
  st_sfc(crs = st_crs(world))

# 转换为带属性的SF数据框
pair_lines <- st_sf(
  total_pop = pair_data$total_pop,
  geometry = lines
)

步骤4：用tmap绘制最终地图 #

叠加底图与连线，用颜色映射总人口之和，优化视觉效果：

# 绘制底图
tm_shape(world %>% filter(name != "Antarctica")) +
  tm_polygons(col = "yellow", alpha = 0.7) +
  # 绘制连线，按总人口和着色，调整透明度避免遮挡
  tm_shape(pair_lines) +
  tm_lines(
    col = "total_pop",
    alpha = 0.3,
    lwd = 0.5,
    palette = "viridis",
    title.col = "两国总人口之和"
  ) +
  tm_layout(legend.position = c("right", "top"))

关键细节说明 #

• 过滤南极洲可避免生成大量无效连线，同时排除无人口数据的区域
• 保留id1 < id2的组合能减少一半数据量，提升绘图效率
• 调整alpha（透明度）和lwd（线宽）可优化密集连线的可视化效果
• 使用viridis调色盘对色盲友好，且能清晰区分不同人口规模的连线

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SiH