如何在R语言中基于12扇区风速数据绘制风玫瑰图（不使用plot_ly）

嘿，这事儿好办！你有12个扇区的风速参数（看起来是威布尔分布的A和k参数）和频率数据，不想用plot_ly的话，我给你两种靠谱的R语言方案：基础绘图系统手动实现，或者用专门做大气数据可视化的openair包，后者更省心。先把你的数据补全（你给的frequency没写完，我补了示例值，记得换成你真实的数据哈）：

# 补全frequency列的示例数据，替换成你的真实值即可
DF <- structure(list(
  Sector = c("0-N", "1-NNE", "2-ENE", "3-E", "4-ESE", "5-SSE", 
             "6-S", "7-SSW", "8-WSW", "9-W", "10-WNW", "11-NNW"),
  A_parameter = c(4.84, 5.04, 5.05, 4.7, 4.41, 4.66, 5.76, 7.44, 6.92, 4.87, 4.39, 4.13),
  k_Parameter = c(2.24, 2.271, 2.115, 1.959, 1.779, 1.943, 2.01, 2.393, 2.326, 1.971, 1.908, 1.904),
  frequency = c(0.057, 0.08, 0.086, 0.071, 0.05, 0.062, 0.091, 0.123, 0.115, 0.098, 0.074, 0.093)
), class = "data.frame")

如果不想额外装包，用基础R就能搞定，核心是把扇区转换成极坐标角度，用条形图的极坐标模式实现：

# 将扇区转换为极坐标弧度（注意R的极坐标默认正东为0，我们调整为正北开始逆时针旋转）
angles <- seq(90, 90 - 330, by = -30) * pi / 180

# 设置绘图边距，避免标签被截断
par(mar = c(3, 3, 2, 2))

# 绘制玫瑰图：条形长度对应频率，颜色对应A参数（威布尔尺度参数，和平均风速正相关）
barplot(DF$frequency, 
        width = rep(2*pi/12, 12),  # 每个扇区占30度
        space = 0,  # 扇区间不留空隙
        col = heat.colors(12)[order(DF$A_parameter)],  # 颜色区分A参数大小
        border = "white",  # 隐藏条形边框
        main = "风玫瑰图（频率+威布尔A参数）",
        polar = TRUE,  # 开启极坐标
        axes = FALSE)  # 隐藏默认坐标轴

# 添加扇区标签，放在每个扇区外侧
text(angles, max(DF$frequency)*1.1, labels = DF$Sector)

# 添加颜色图例，说明每个扇区的A参数值
legend("topright", 
       legend = paste0(DF$Sector, ": ", round(DF$A_parameter, 2)),
       fill = heat.colors(12)[order(DF$A_parameter)],
       cex = 0.7)  # 缩小图例文字，避免占空间

openair是专门处理大气环境数据的R包，它的windRose函数做风玫瑰图特别顺手，自定义选项超多，不用手动处理角度：

# 先安装并加载openair包（如果没装过的话）
if (!require(openair)) install.packages("openair")
library(openair)

# 用威布尔参数计算每个扇区的平均风速：平均风速 = A * gamma(1 + 1/k)
DF$mean_wind <- DF$A_parameter * gamma(1 + 1/DF$k_Parameter)

# 构造openair需要的数据格式：指定每个扇区的中心风向、平均风速和频率
wind_data <- data.frame(
  ws = DF$mean_wind,
  wd = c(0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330),  # 12个扇区的中心风向角度（正北为0）
  freq = DF$frequency * 1000  # 放大频率值，方便openair处理汇总数据
)

# 绘制风玫瑰图：条形长度对应频率，颜色对应平均风速
windRose(wind_data, 
         ws = "ws", 
         wd = "wd",
         freq = "freq",
         main = "风玫瑰图（频率+平均风速）",
         col = viridis::viridis(12),  # 用viridis调色板，颜色更友好
         key.header = "平均风速(m/s)",
         key.footer = NULL,
         angle = 30)  # 每个扇区的角度宽度

你可以根据需求调整颜色、标题、图例位置等，比如想展示k参数的话，只需要把mean_wind换成k_Parameter就行~

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Haribo