windR

读书我

温德

windR是一个R包，可将动物跟踪数据与风数据（或SEA电流数据）连接起来，并允许在其移入的介质流动中可视化动物运动。

包装写成用于编译用于分析风中胸砂运动的功能。可以在YouTube上找到这些曲目的完整动画

您能用windR做什么？

windR使用Dee等人详细描述的ERA-Interim（全球大气再分析模型）的风数据。 2011年并将他们连接到风跟踪数据（您自己）。它可用于创建风或海流数据的粒子流动动画。为了将它们与跟踪数据联系起来，有必要使用相等的面积图投影（Eglambert Azimuthal等于区域的投影）来计算动物轨迹的轴承（地面速度），地面速度，风支撑和横向风。风支撑代表了鸟类飞行方向的风矢量的长度，而横风量表示垂直于地面载体的风矢量的长度（有关示意性表示，请参见Safi等人，2013年）。有关详细说明，请参见下面描述的工作流程示例。

该图显示了粒子流动动画的一个示例快照，其中包括两个雄性胸皮砂纸（浅绿色的厚彗星），该碎屑使Barrow周围的区域（阿拉斯加北端）带有风支撑（m/s）和与风颗粒一起此时，风速（m/s；与风支撑相同的尺度与风支持）飞行。地图投影：极性兰伯特方位角等度具有经度的起源156.65°W（巴罗）；自然地球的地图数据

工作流示例

小插图给出了一个小的逐步示例，说明要达到最终结果需要做什么（带有动物轨道的粒子流动动画）。单个小插图相互构建，但可以独立运行（因为可以从软件包数据加载每个步骤的输出数据）。 Vignettes作为HTML可以在OSF上找到，并在下载后在浏览器中查看。

第一个小插图A_ERA_INTERIM_DATA_DOWNLOAD描述了如何使用Python脚本下载ERA-Interim数据。请注意，也可以直接通过网站下载单个月。

第二个小插图B_WIND_DATA_MANIPULATION描述了如何打开风数据，将它们插入更高的分辨率并在数据中转换它们。

第三个小插图C_Wind_particle_flow在如何使用风数据计算粒子流（如何创建粒子）以及如何与它们创建动画有关。

Forth Vignette d_wind_support_and_track_animation介绍了如何将动物轨道（使用Kempeneers＆Valcu 2017的数据子集）与风数据连接，以及如何计算轴承，地面速度，风支持和与轨道的轴承速度，风速，风支持和交叉风。之后，它提供了一个示例，说明如何在简单的GGPLOT中绘制跟踪数据以及如何使用跟踪数据进行彗星绘图动画。

第五个小插图F_Wind_animation_with_tracks将所有内容融合在一起。它将风数据的粒子流动动画与跟踪数据结合在一起。

开始自己数据的提示

• 跟随小插图并运行示例。
• 从您自己的数据开始小！拿一小部分数据来通过整个过程（无论您想做什么）。从大数据集开始，一切都会使一切都放慢，并会使您很快感到沮丧。如果一切都像您的小子集一样 - 在整个兴趣时期内变得庞大并创建粒子。
• 找到最佳的空间和时间尺度拟合跟踪数据和问题。
• 玩得开心！

安装

install.packages( ' devtools ' )
devtools :: install_github( ' mpio-be/windR ' )

# install with vignettes
devtools :: install_github( " mpio-be/windR " , build_vignettes = TRUE , force = TRUE )
vignette( package = " windR " )

限制

所有分析都受使用的风和跟踪数据的时空分辨率的限制。

灵感和背景

该项目的灵感来自卡梅隆·贝卡里奥（Cameron Beccario）的令人敬畏的地球项目，该项目本身是受HINT.F的风图项目的启发。

我们看到了风的这些粒子流图，并希望在这样的可视化中看到我们的鸟轨道。 earth和风wind map都使用了固定的全球风数据集（一个风层）。颗粒被随机扔在地图中，并根据风速和方向移动。为了在风中绘制我们的鸟类轨道，我们需要找到一种方法，以鸟类移动的时间不断更改风数据。我们始终使用最接近的风数据（不断更换风层）来做到这一点，从而导致风颗粒的动态流随时间变化。我们竭尽所能，使该工作流程在R中快速，但知道使用其他编程语言（即JavaScript）可以提高这些分析的速度。如果有人想改进（加速）此脚本或将零件（尤其是粒子创建）转化为另一种编程语言，我们将很高兴。