我有一个数据框，其中包括动物在纬度/纬度坐标中的运动路径。
由此，我得出了速度和对地面的方位。数据框还包含相对于动物位置的风向量，即风在时间t相对于动物的速度和方位。
我想使用矢量加法来计算动物在空中的运动(而不是相对于地面的运动(，以便计算动物必须遵循的运动向量，以便在风力条件下产生其地理参考轨迹。
下面是一些示例数据：
lat lon speed.geo dir.geo speed.flow dir.flow
1 58.65417 -3.179046 NaN 0.00000 0.4308415 151.865239
2 58.65483 -3.180403 0.44041631 313.16209 0.4308415 151.865239
3 58.66102 -3.187734 0.05788974 328.34835 0.1310305 95.664332
4 58.66409 -3.190197 0.15473413 337.35945 0.2018593 150.394597
5 58.67433 -3.182058 0.04170939 22.44943 0.1635966 21.383810
6 58.67475 -3.181318 0.24299875 42.15219 0.1635966 21.383810
7 58.67520 -3.181994 0.21488370 322.13387 0.1635966 21.383810
8 58.67472 -3.181549 0.20505462 154.49798 0.1635966 21.383810
9 58.67325 -3.178166 1.11257613 129.96324 0.1379763 4.478803
10 58.67234 -3.177124 0.45663637 149.03759 0.1357501 357.369873
这是在 dput：
structure(list(lat = c(6501.55844075436, 6501.63236163928, 6502.32219361407,
6502.66453486307, 6503.80350448795, 6503.85070971918, 6503.90114368413,
6503.84707158286, 6503.68242346453, 6503.5817192008), lon = c(489.610443265389,
489.531898544151, 489.108436319722, 488.966512812528, 489.441757188732,
489.484800489562, 489.445733748482, 489.471394150017, 489.667148867539,
489.727314726641), speed.geo = c(NaN, 0.440416314391926, 0.0578897406018802,
0.154734132490158, 0.0417093915733849, 0.242998750785266, 0.214883703663591,
0.205054624380294, 1.11257613127184, 0.45663636779519), dir.geo = c(0,
313.1620935132, 328.348350423236, 337.359451215582, 22.4494313495932,
42.1521946548759, 322.133869730753, 154.497980751214, 129.963235575701,
149.037589410303), speed.flow = c(0.430841479520486, 0.430841479520486,
0.131030528451571, 0.201859265857843, 0.16359657788002, 0.16359657788002,
0.16359657788002, 0.16359657788002, 0.137976282783002, 0.135750095569998
), dir.flow = c(151.865238547752, 151.865238547752, 95.6643315716291,
150.394596637891, 21.3838095217828, 21.3838095217828, 21.3838095217828,
21.3838095217828, 4.47880272242145, 357.369872864835)), .Names = c("lat",
"lon", "speed.geo", "dir.geo", "speed.flow", "dir.flow"), row.names = c(NA,
-10L), class = "data.frame")
预期输出应该是数据框中的另外 2 列，表示动物相对于气流的运动向量(即其飞行速度和方向(。它实际上是基本的三角函数，但我无法在 R 中计算它......
要对向量求和，您需要在笛卡尔系统(不是极坐标(上。因此，您应该转换为 x-y 分量系统并求和。
另一种做你想做的事情的方法是使用复数来表示速度及其方向(比如x是实数，y是虚数(。
以下代码将速度值转换为复数，将它们求和，然后提取模数(速度(和参数(dir(。方向将再次转换为度数。
library(dplyr)
df<-mutate(df,
complex.geo = complex(modulus = speed.geo,
argument = dir.geo/360*2*pi),
complex.flow = complex(modulus = speed.flow,
argument = (dir.flow/360*2*pi)),
complex.relat = complex.geo-complex.flow,
speed.relat = Mod(complex.relat),
dir.relat = ifelse(Arg(complex.relat)*360/(2*pi)<0,
Arg(complex.relat)*360/(2*pi)+360,
Arg(complex.relat)*360/(2*pi))) %>%
select(lat,lon,speed.geo,dir.geo,speed.flow,dir.flow,speed.relat,dir.relat)