How to dynamically adjust plot background colour in ggplot2 based on sun elevation? [closed]

I’ve created an animated plot in ggplot2 that visualizes the GPS tracks of a diurnal species over time. To improve the visualisation, I would like to overlay a semi-transparent layer that dynamically changes based on whether it is day or night. I don’t want to use static values, but rather use the actual sun elevation relative to the horizon. I’ve supplemented my dataset with the sun positions using the suncalc package. A reproducible example with dummy data can be found below. Anyone who can help me in the right direction?

library(ggplot2)
library(gganimate)
library(sf)
library(suncalc)
library(ggspatial)  
library(gifski)
library(prettymapr)


#  sample data
set.seed(123)
gps_data_sf <- data.frame(
  IMEI = rep(35664665, 300),  
  Pick.Time = seq.POSIXt(as.POSIXct("2024-08-13 00:00:00"), by = "15 mins", length.out = 300),
  Longitude = runif(300, 2.7, 2.8),
  Latitude = runif(300, 51.1, 51.2),
  Bird = rep("Bird A", 300)
)

# add sun height
gps_data_sf$sunheight <- mapply(function(lat, lon, time) {
  sun_position <- getSunlightPosition(date = time, lat = lat, lon = lon)
  return(sun_position$altitude) 
}, gps_data_sf$Latitude, gps_data_sf$Longitude, gps_data_sf$Pick.Time)

# Convert to sf 
gps_data_sf <- st_as_sf(gps_data_sf, coords = c("Longitude", "Latitude"), crs = 4326)

# animate
animated_plot <- ggplot() +
  annotation_map_tile(type = "osm", zoom = 12) + 
  geom_sf(data = gps_data_sf, aes(geometry = geometry, color = Bird, group = Bird), size = 5, alpha = 0.8) +
  labs(
    title = "Movement",
    subtitle = "Time: {frame_time}",
    x = "Longitude",
    y = "Latitude"
  ) +
  transition_time(Pick.Time) + 
  ease_aes('linear')

# Render
animate(animated_plot, nframes = 100, fps = 10, width = 800, height = 600, renderer = gifski_renderer())


4

Using geom_rect, along with scale_fill_gradient, can create the look you’re trying to achieve.

First, I moved the data and grouping to ggplot, so that it can be inherited by geom_rect.

When calling geom_rect with an sf, if you want to fill the entire plot, you can use -Inf to Inf. I used an alpha of .4 for this layer arbitrarily.

Lastly, using scale_fill_gradient created a high and low color gradient to emulate the sun. (I used black and yellow for night and day.)

The call for geom_sf is the same as in your question, less the arguments that were moved to ggplot() (data and group).

# animate
animated_plot <- ggplot(gps_data_sf, group = Bird) +   # move data and grouping to ggplot
  annotation_map_tile(type = "osm", zoom = 12) + 
  geom_sf(aes(geometry = geometry, color = Bird),
          size = 5, alpha = 0.8) +
  geom_rect(xmin = -Inf, xmax = Inf, ymin = -Inf, ymax = Inf,  # add color space
            aes(fill = sunheight), alpha = .4) +
  scale_fill_gradient(low = "black", high = "yellow") +        # specify colors
  labs(
    title = "Movement", subtitle = "Time: {frame_time}",
    x = "Longitude", y = "Latitude") +
  transition_time(Pick.Time) + ease_aes('linear')

A few images so you can see how the gradient overlay changes (this is 3am and 10am)

Recognized by R Language Collective

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa

How to dynamically adjust plot background colour in ggplot2 based on sun elevation? [closed]

I’ve created an animated plot in ggplot2 that visualizes the GPS tracks of a diurnal species over time. To improve the visualisation, I would like to overlay a semi-transparent layer that dynamically changes based on whether it is day or night. I don’t want to use static values, but rather use the actual sun elevation relative to the horizon. I’ve supplemented my dataset with the sun positions using the suncalc package. A reproducible example with dummy data can be found below. Anyone who can help me in the right direction?

library(ggplot2)
library(gganimate)
library(sf)
library(suncalc)
library(ggspatial)  
library(gifski)
library(prettymapr)


#  sample data
set.seed(123)
gps_data_sf <- data.frame(
  IMEI = rep(35664665, 300),  
  Pick.Time = seq.POSIXt(as.POSIXct("2024-08-13 00:00:00"), by = "15 mins", length.out = 300),
  Longitude = runif(300, 2.7, 2.8),
  Latitude = runif(300, 51.1, 51.2),
  Bird = rep("Bird A", 300)
)

# add sun height
gps_data_sf$sunheight <- mapply(function(lat, lon, time) {
  sun_position <- getSunlightPosition(date = time, lat = lat, lon = lon)
  return(sun_position$altitude) 
}, gps_data_sf$Latitude, gps_data_sf$Longitude, gps_data_sf$Pick.Time)

# Convert to sf 
gps_data_sf <- st_as_sf(gps_data_sf, coords = c("Longitude", "Latitude"), crs = 4326)

# animate
animated_plot <- ggplot() +
  annotation_map_tile(type = "osm", zoom = 12) + 
  geom_sf(data = gps_data_sf, aes(geometry = geometry, color = Bird, group = Bird), size = 5, alpha = 0.8) +
  labs(
    title = "Movement",
    subtitle = "Time: {frame_time}",
    x = "Longitude",
    y = "Latitude"
  ) +
  transition_time(Pick.Time) + 
  ease_aes('linear')

# Render
animate(animated_plot, nframes = 100, fps = 10, width = 800, height = 600, renderer = gifski_renderer())


4

Using geom_rect, along with scale_fill_gradient, can create the look you’re trying to achieve.

First, I moved the data and grouping to ggplot, so that it can be inherited by geom_rect.

When calling geom_rect with an sf, if you want to fill the entire plot, you can use -Inf to Inf. I used an alpha of .4 for this layer arbitrarily.

Lastly, using scale_fill_gradient created a high and low color gradient to emulate the sun. (I used black and yellow for night and day.)

The call for geom_sf is the same as in your question, less the arguments that were moved to ggplot() (data and group).

# animate
animated_plot <- ggplot(gps_data_sf, group = Bird) +   # move data and grouping to ggplot
  annotation_map_tile(type = "osm", zoom = 12) + 
  geom_sf(aes(geometry = geometry, color = Bird),
          size = 5, alpha = 0.8) +
  geom_rect(xmin = -Inf, xmax = Inf, ymin = -Inf, ymax = Inf,  # add color space
            aes(fill = sunheight), alpha = .4) +
  scale_fill_gradient(low = "black", high = "yellow") +        # specify colors
  labs(
    title = "Movement", subtitle = "Time: {frame_time}",
    x = "Longitude", y = "Latitude") +
  transition_time(Pick.Time) + ease_aes('linear')

A few images so you can see how the gradient overlay changes (this is 3am and 10am)

Recognized by R Language Collective

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật