R Academy · 课时

使用 leaflet 创建交互式地图

Q: 「使用 leaflet 创建交互式地图」这节课中我会学到什么？

使用标记、弹出窗口和图块图层渲染交互式网络地图 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 R Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

使用标记、弹出窗口和图块图层渲染交互式网络地图

使用 leaflet 创建交互式地图 是 CoddyKit 上的免费 R Academy 课时。这是第 4 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 R Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 R Academy 课程共包含 4 节课。

leaflet 简介

leaflet 软件包封装了 Leaflet.js 库，可以直接从 R 创建可交互、可缩放的网页地图。地图是 HTML 小部件，可在 RStudio 的 Viewer、R Markdown 和 Shiny 应用中渲染，无需了解 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：底图图层

addTiles() 会添加默认的 OpenStreetMap 瓦片图层。使用 addProviderTiles(providers$) 可以切换到卫星影像、CartoDB、Esri、Stamen 或其他瓦片提供商。图层名称位于内置的 providers 列表中。

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

使用 addMarkers 添加弹出窗口

addMarkers(lng, lat, popup) 会向地图添加图钉标记。popup 参数接受 HTML 字符串，因此您可以加入粗体文本、链接或图像。label 参数会在鼠标悬停时显示文本，无需点击。

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() 绘制大小固定为屏幕像素的圆（不同于会随缩放级别变化的 addCircles()）。它们非常适合表示比例符号——将 radius 映射到某个数据变量。

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：分级设色地图

addPolygons() 直接从 sf 对象绘制多边形几何图形。可以使用 colorNumeric() 或 colorBin() 调色板函数，将填充颜色映射到数据列。highlight 选项可以添加悬停效果。

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 和 fitBounds

setView(lng, lat, zoom) 将地图中心设置在固定位置，并设定缩放级别。fitBounds(lng1, lat1, lng2, lat2) 会自动缩放地图，以适应地理边界框；当您事先不知道数据范围时，这一功能非常有用。

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：切换图层

addLayersControl() 添加单选按钮或复选框控件，用于打开或关闭底图和叠加图层。对于互斥的瓦片图层，请使用 baseGroups；对于可以独立切换的数据图层，请使用 overlayGroups。

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 和 addLegend

addPopups() 添加持久显示（始终可见）的弹出框。addLegend() 创建与调色板关联的地图图例。两者都支持 HTML 内容，并且可以通过 CSS 类进行全面自定义。

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
  )

颜色调色板：colorNumeric 和 colorBin

colorNumeric()、colorBin()、colorQuantile() 和 colorFactor() 函数会创建调色板函数，将数据值映射为十六进制颜色。将结果传递给 fillColor，并将同一个调色板传递给 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：在 Shiny 中更新地图

leafletProxy('mapId') 可以在 Shiny 应用中更新已有的 leaflet 地图，而无需从头重新渲染整张地图。将它与 clearMarkers()、clearShapes() 或 addMarkers() 搭配使用，可以高效地响应用户输入。

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

完整的交互式分级设色地图

下面是一个达到生产质量的分级设色地图示例，结合了所有关键功能：提供商瓦片、多边形填充、悬停高亮、动态弹出框、颜色图例和图层控件——全部代码不到 25 行。

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')

快速检查

在 Shiny 应用中，当用户更改下拉菜单时，您希望更新现有 leaflet 地图上的标记位置，同时不重新渲染整张地图。应该使用哪个函数？

回顾：leaflet 包

要点：

leaflet() |> addTiles() 使用 OpenStreetMap 瓦片创建交互式地图
addProviderTiles(providers$) 切换到其他瓦片提供商
点数据使用 addMarkers() / addCircleMarkers()；同时使用 popup 和 label
使用 addPolygons(fillColor = ~pal(col)) 创建分级设色地图
colorNumeric()、colorBin()、colorQuantile() 创建调色板函数
addLegend() 与调色板函数配合使用；addLayersControl() 用于切换图层
使用 leafletProxy() 高效更新 Shiny 地图
fitBounds() 自动缩放到数据范围

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')

常见问题解答

「使用 leaflet 创建交互式地图」课时是免费的吗？

是的 — 「使用 leaflet 创建交互式地图」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 R Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 R Academy 课程共包含 4 节课。

「使用 leaflet 创建交互式地图」这节课中我会学到什么？

使用标记、弹出窗口和图块图层渲染交互式网络地图你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 R Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 R Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 R Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 4 节课，共 4 节。

「使用 leaflet 创建交互式地图」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 R Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 R Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

← 返回 R Academy