R：在银河系中以Mollweide投影绘制天空图

Question

我需要在Mollweide投影（椭圆投影提供360°视角的椭圆投影，用于绘制夜空）中生成具有星座等特征的星图。我使用sf包在https://kimnewzealand.github.io/2019/02/21/celestial-maps/找到了一个配方，并将天空对象的默认EPSG：4326数据转换为Mollweide投影。

在某些时候，使用命令将数据转换为Mollweide投影：

constellation_lines_sf_trans<- st_transform(constellation_lines_sf_trans, crs = "+proj=moll")

按照链接中的描述沿线复制的结果图像看起来像：

但是很好，坐标系是赤道的，基本上与地球上所有坐标系具有相同的旋转轴，例如WGS84（北极向上）。例如，此图上显示了银河系，以60度角移动。我们需要所谓的galactic坐标：这是与银河系平面重合的坐标平面。因此，这里的银河系只是椭圆轴的一条水平线。例如，在其他地方找到的解决方案似乎使用了相同的技术，但是此处未提供代码：

[这里银河系为水平线，北极位于左上角（表示为np；例如，在这里，您可以看到北极附近大熊/次要小熊星座的可辨认星座）。我将拍摄此图像，但是有一个盲点（显示天文台的盲区，该盲区无法到达天空中的该区域），因此我想重现此图像：星座+ Mollweide投影+星系的“银河”方向参考框架。

我们能够在R包中的各种坐标系之间进行转换。似乎大多数GIS工具都根据地球所需的旋转（北极向上）来使用各种与地球相关的坐标系和投影，这是GIS所需的大多数应用程序。问题是，是否有可能加载并转换为预定义的银河坐标系（或例如转换为黄道系），或者是否可以在脚本中通过手动转换星空数据即时执行此转换

Answer 1

编辑：实际上，在进一步研究之后，似乎所有归结为让您的投影进行旋转。这在我下面进一步提到的interactive example上的代码中也会发生。要使其以银河系中心为中心，您需要旋转[93.5949, 28.9362, -58.5988]，它指定围绕每个球面轴的[lambda，phi，γ]旋转角度（以度为单位）。 （旋转时，不再需要将ra或dec坐标转换为银河坐标。）

我对R中的映射了解不多，无法说出是否可以在投影上指定旋转，但是here's an amazing example使用d3.js显示了此过程（对于真正感兴趣的人，显示了在哪里角度来自）。如果不可能，下面的路线也许仍然可行。

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我正在调查同一件事，可能发现了一些东西。我认为您首先需要将赤道ra（右升）和dec（赤纬）坐标转换为银河坐标。然后then应用一个（Mollweide）投影。我不确定这是否完全正确，因为我的情况略有不同，但这至少对我有用：

• 数据集在赤道坐标中有ra和dec行（在我的情况下以度为单位）
• 使用euler程序包的astrolibR函数，计算银河经度gl和纬度gb（ps：您也可以使用glactc函数）：

data$gl <- euler(data$ra, data$dec, select=1)$ao
data$gb <- euler(data$ra, data$dec, select=1)$bo

• 接下来，使用这些新坐标，我应用Aitoff投影，它也是astrolibR包的一部分，以获取x和y坐标：

data$x <- -aitoff(data$gl, data$gb)$x
data$y <- aitoff(data$gl, data$gb)$y

然后可以绘图

ggplot(data, aes(x, y)) + geom_point(shape=16, size = 0.1, alpha = 0.2) + coord_fixed()

（（下面的图像基于我自己的观测数据集，“暗线”跟随黄道线，右下角的两个斑点是麦哲伦星云）我发现将其与this interactive map比较并将坐标设置为“银河”，以0,0为中心，然后尝试不同种类的投影很有用。

也许您可以尝试使用gl和gb坐标应用Mollweide投影？