R Academy · Урок

Интерактивные карты с leaflet

Создавайте интерактивные веб-карты с маркерами, всплывающими окнами и слоями тайлов

«Интерактивные карты с leaflet» — бесплатный урок R Academy на CoddyKit. Это урок 4 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения R Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс R Academy содержит 4 уроков всего.

Введение в leaflet

Пакет leaflet оборачивает библиотеку Leaflet.js и позволяет создавать интерактивные веб-карты с масштабированием непосредственно из R. Карты представляют собой HTML-виджеты, отображаемые в окне Viewer RStudio, R Markdown и приложениях Shiny без знания JavaScript.

library(leaflet)

# Minimal leaflet map: tiles + one marker
leaflet() |>
  addTiles() |>         # OpenStreetMap base layer
  setView(
    lng  = -74.006,
    lat  =  40.713,
    zoom = 12
  ) |>
  addMarkers(
    lng   = -74.006,
    lat   =  40.713,
    popup = '<b>New York City</b>'
  )

addTiles: базовые слои карты

addTiles() добавляет стандартный слой тайлов OpenStreetMap. Используйте addProviderTiles(providers$), чтобы переключиться на спутниковые снимки, CartoDB, Esri, Stamen или другого поставщика тайлов. Имена слоёв находятся во встроенном списке providers.

library(leaflet)

# Default OpenStreetMap
map1 <- leaflet() |> addTiles()

# CartoDB light theme (great for data overlay)
map2 <- leaflet() |>
  addProviderTiles(providers$CartoDB.Positron)

# Satellite imagery
map3 <- leaflet() |>
  addProviderTiles(providers$Esri.WorldImagery)

# Custom tile URL
custom <- leaflet() |>
  addTiles(
    urlTemplate = 'https://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png',
    attribution  = '(c) OpenStreetMap contributors'
  )

map2

Маркеры addMarkers с всплывающими окнами

addMarkers(lng, lat, popup) добавляет на карту маркеры-точки. Аргумент popup принимает строки HTML, поэтому в них можно включать полужирный текст, ссылки или изображения. Аргумент label показывает текст при наведении без щелчка.

library(leaflet)

cities <- data.frame(
  name = c('New York', 'Los Angeles', 'Chicago'),
  lon  = c(-74.006, -118.244, -87.629),
  lat  = c( 40.713,   34.052,  41.878),
  pop  = c(8336817,  3979576, 2693976)
)

leaflet(cities) |>
  addTiles() |>
  addMarkers(
    lng   = ~lon,
    lat   = ~lat,
    popup = ~paste0(
      '<b>', name, '</b><br>',
      'Population: ', format(pop, big.mark = ',')
    ),
    label = ~name
  )

addCircleMarkers

addCircleMarkers() отображает круги, размер которых фиксирован в экранных пикселях (в отличие от addCircles(), размер которых изменяется при масштабировании). Они идеально подходят для представления пропорциональных символов — свяжите radius с переменной данных.

library(leaflet)

cities <- data.frame(
  name = c('New York', 'Los Angeles', 'Chicago', 'Houston', 'Phoenix'),
  lon  = c(-74.006, -118.244, -87.629, -95.369, -112.074),
  lat  = c( 40.713,   34.052,  41.878,  29.760,   33.449),
  pop  = c(8336817,  3979576, 2693976, 2304580, 1608139)
)

leaflet(cities) |>
  addProviderTiles(providers$CartoDB.Positron) |>
  addCircleMarkers(
    lng    = ~lon,
    lat    = ~lat,
    radius = ~sqrt(pop / 50000),
    color  = 'steelblue',
    fill   = TRUE,
    fillOpacity = 0.6,
    popup  = ~paste0(name, ': ', format(pop, big.mark = ','))
  )

addPolygons: картограммы

addPolygons() отображает геометрии полигонов непосредственно из объекта sf. Цвет заливки можно связать со столбцом данных с помощью палитр colorNumeric() или colorBin(). Параметр highlight добавляет эффекты при наведении.

library(leaflet)
library(sf)

nc <- st_transform(
  read_sf(system.file('shape/nc.shp', package = 'sf')), 4326
)

# Colour palette based on birth count
pal <- colorNumeric('YlOrRd', domain = nc$BIR74)

leaflet(nc) |>
  addProviderTiles(providers$CartoDB.Positron) |>
  addPolygons(
    fillColor   = ~pal(BIR74),
    fillOpacity = 0.7,
    color       = 'white',
    weight      = 1,
    popup       = ~paste0('<b>', NAME, '</b><br>Births 1974: ', BIR74),
    highlight   = highlightOptions(
      weight    = 3,
      color     = '#333',
      bringToFront = TRUE
    )
  ) |>
  addLegend('bottomright', pal = pal, values = ~BIR74, title = 'Births 1974')

setView и fitBounds

setView(lng, lat, zoom) центрирует карту в фиксированной точке с заданным уровнем масштабирования. fitBounds(lng1, lat1, lng2, lat2) автоматически изменяет масштаб так, чтобы вместить географическую ограничивающую рамку. Это удобно, когда заранее неизвестен охват данных.

library(leaflet)
library(sf)

nc <- st_transform(
  read_sf(system.file('shape/nc.shp', package = 'sf')), 4326
)
bbox <- st_bbox(nc)

# fitBounds: auto-zoom to data extent
leaflet() |>
  addTiles() |>
  fitBounds(
    lng1 = bbox['xmin'], lat1 = bbox['ymin'],
    lng2 = bbox['xmax'], lat2 = bbox['ymax']
  ) |>
  addPolygons(
    data        = nc,
    fillColor   = 'lightblue',
    fillOpacity = 0.4,
    color       = 'steelblue',
    weight      = 1
  )

addLayersControl: переключение слоёв

addLayersControl() добавляет переключатель с радиокнопками и флажками для включения и выключения базовых карт и наложенных слоёв. Используйте baseGroups для взаимоисключающих слоёв тайлов, а overlayGroups — для независимо переключаемых слоёв данных.

library(leaflet)
library(sf)

nc <- st_transform(
  read_sf(system.file('shape/nc.shp', package = 'sf')), 4326
)

high_birth  <- nc[nc$BIR74 > 3000, ]
low_birth   <- nc[nc$BIR74 <= 3000, ]

leaflet() |>
  addProviderTiles(providers$CartoDB.Positron, group = 'Light') |>
  addProviderTiles(providers$Esri.WorldImagery, group = 'Satellite') |>
  addPolygons(data = high_birth, color = 'red',   group = 'High Births (>3000)') |>
  addPolygons(data = low_birth,  color = 'blue',  group = 'Low Births (<=3000)') |>
  addLayersControl(
    baseGroups    = c('Light', 'Satellite'),
    overlayGroups = c('High Births (>3000)', 'Low Births (<=3000)'),
    options       = layersControlOptions(collapsed = FALSE)
  )

addPopups и addLegend

addPopups() добавляет постоянные (всегда видимые) всплывающие окна. addLegend() создаёт легенду карты, связанную с цветовой палитрой. Оба элемента поддерживают HTML-содержимое и полностью настраиваются с помощью классов CSS.

library(leaflet)

leaflet() |>
  addTiles() |>
  setView(-79.0, 35.5, zoom = 7) |>
  addPopups(
    lng     = -78.639,
    lat     =  35.779,
    popup   = '<b>Raleigh</b><br>State Capital of NC'
  ) |>
  addLegend(
    position = 'bottomleft',
    colors   = c('red', 'blue', 'green'),
    labels   = c('High', 'Medium', 'Low'),
    title    = 'Risk Level',
    opacity  = 0.8
  )

Цветовые палитры: colorNumeric и colorBin

Функции colorNumeric(), colorBin(), colorQuantile() и colorFactor() создают функции палитры, сопоставляющие значения данных с цветами в формате hex. Передайте результат в fillColor, а ту же палитру — в addLegend().

library(leaflet)
library(sf)

nc <- st_transform(
  read_sf(system.file('shape/nc.shp', package = 'sf')), 4326
)

# Continuous palette
pal_num <- colorNumeric('Blues', domain = nc$BIR74)

# Binned palette (5 equal bins)
pal_bin <- colorBin('RdYlGn', domain = nc$BIR74, bins = 5)

# Quantile palette (equal number of features per class)
pal_qtl <- colorQuantile('YlOrRd', domain = nc$BIR74, n = 4)

# Use binned palette
leaflet(nc) |>
  addTiles() |>
  addPolygons(
    fillColor   = ~pal_bin(BIR74),
    fillOpacity = 0.7, weight = 1, color = 'white'
  ) |>
  addLegend('bottomright', pal = pal_bin, values = ~BIR74,
            title = 'Births 1974 (5 bins)')

leafletProxy: обновление карт в Shiny

leafletProxy('mapId') обновляет существующую карту leaflet в приложении Shiny, не перерисовывая её целиком с нуля. Используйте её вместе с clearMarkers(), clearShapes() или addMarkers(), чтобы эффективно реагировать на пользовательский ввод.

library(shiny)
library(leaflet)

# Minimal Shiny app with leafletProxy
ui <- fluidPage(
  selectInput('colour', 'Marker colour:', choices = c('red', 'blue', 'green')),
  leafletOutput('map')
)

server <- function(input, output, session) {
  output$map <- renderLeaflet({
    leaflet() |> addTiles() |>
      setView(-79.0, 35.5, zoom = 7)
  })

  observeEvent(input$colour, {
    leafletProxy('map') |>
      clearMarkers() |>
      addCircleMarkers(
        lng   = -78.639, lat = 35.779,
        color = input$colour,
        label = paste('Raleigh -', input$colour)
      )
  })
}

# shinyApp(ui, server)  # uncomment to run

Полная интерактивная картограмма

Ниже приведена картограмма производственного качества, объединяющая все основные возможности: тайлы провайдера, заливку полигонов, подсветку при наведении, динамические всплывающие окна, цветовую легенду и элементы управления слоями — всё менее чем в 25 строках.

library(leaflet)
library(sf)

nc <- st_transform(
  read_sf(system.file('shape/nc.shp', package = 'sf')), 4326
)
pal <- colorQuantile('YlOrRd', domain = nc$SID74, n = 5)

leaflet(nc) |>
  addProviderTiles(providers$CartoDB.Positron) |>
  addPolygons(
    fillColor   = ~pal(SID74),
    fillOpacity = 0.75,
    color       = 'white',
    weight      = 0.5,
    popup       = ~paste0('<b>', NAME, '</b><br>SIDS 1974: ', SID74),
    highlight   = highlightOptions(
      weight = 2, color = '#555', bringToFront = TRUE
    )
  ) |>
  addLegend(
    position = 'bottomright',
    pal = pal, values = ~SID74,
    title = 'SIDS Deaths 1974<br>(Quintiles)'
  ) |>
  addControl('<b>NC SIDS Data 1974</b>', position = 'topright')

Быстрая проверка

В приложении Shiny Вы хотите обновлять положение маркеров на существующей карте leaflet, когда пользователь изменяет раскрывающийся список, — не перерисовывая всю карту. Какую функцию следует использовать?

Повторение: пакет leaflet

Основные выводы:

leaflet() |> addTiles() создаёт интерактивную карту с тайлами OpenStreetMap
addProviderTiles(providers$) переключает карту на тайлы других провайдеров
addMarkers() / addCircleMarkers() используются для точечных данных; применяйте popup и label
addPolygons(fillColor = ~pal(col)) используется для картограмм
colorNumeric(), colorBin(), colorQuantile() создают функции палитры
addLegend() работает вместе с функциями палитры; addLayersControl() переключает слои
leafletProxy() используется для эффективного обновления карт Shiny
fitBounds() автоматически масштабирует карту до охвата данных

library(leaflet)

# Three-line interactive map
leaflet() |>
  addProviderTiles(providers$CartoDB.Positron) |>
  addCircleMarkers(lng = c(-74, -118, -88), lat = c(41, 34, 42),
                   label = c('NYC', 'LA', 'Chicago'), color = 'steelblue')

Часто задаваемые вопросы

Урок «Интерактивные карты с leaflet» бесплатный?

Да — полный текст урока «Интерактивные карты с leaflet» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс R Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс R Academy содержит 4 уроков всего.

Чему я научусь в уроке «Интерактивные карты с leaflet»?

Создавайте интерактивные веб-карты с маркерами, всплывающими окнами и слоями тайлов Ты практикуешь R Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.

Нужен ли мне опыт, чтобы начать R Academy?

Предыдущий опыт не требуется. R Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 4 из 4.

Сколько времени занимает урок «Интерактивные карты с leaflet»?

Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.

Можно ли писать и запускать код в этом уроке R Academy?

Да. Каждый урок R Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.

Все уроки этого курса

Простые пространственные объекты с пакетом sf
Системы координат и проекции
Пространственные объединения и операции
Интерактивные карты с leaflet

← Назад к R Academy