r - 将地理点分配给由 R tidyverse-method 中的多边形定义的组

Question

我有带有 x 和 y 坐标的产量数据。我想将每个屈服点分配给一个县。我有描述县的多边形。有没有办法在 R tidyverse 框架中做到这一点？

加载 ggplot2（只是为了帮助可视化）和 dplyr 包

library(ggplot2)
library(dplyr)

这是一个简单的示例数据集，有两个“县”，我称之为故事和爱情。

excnty <- tibble(
  group = c(rep(1, 8), rep(2, 5)),
  cnty = c(rep("story",8), rep("love", 5)),
  order = c(seq(1:8), seq (1:5)),
  Lat = c(3, 3, 3, 1, 1, 2, 2, 3,  
          2, 2, 1, 1, 2),
  Lon = c(1, 2, 3, 3, 2, 2, 1, 1,
          1, 2, 2, 1, 1))

这是产量数据的示例，分配了 x 和 y 坐标

expoints <- tibble(
  yield = c(5, 10),
  Lat = c(1.5, 2.5),
  Lon = c(1.5, 2.5))

“县”和点的视觉效果

excnty %>%
  ggplot(aes(Lat, Lon)) + 
  geom_polygon(aes(fill = group, group = group)) + 
  geom_point(data = expoints, aes(Lat, Lon), color = "red", size = 5)

所需的数据框如下

desired <- 
  expoints %>%
  mutate(cnty = c("love", "story"))

desired

显然县的形状会变得更加复杂，我不确定如何自动化这个过程。任何帮助表示赞赏，我没有使用 raster 或 sp 或 sf 包，但认为它们可能有用吗？

标签： rdplyrrasterspsf

Answer 1

我提出了一个基于较新的 {sf} 包的工作流，特别st_intersection是在空间上组合两个对象的功能（即，将县属性赋予位于该县的点）。

我在北卡罗来纳州使用三个半随机城市；没有其他原因，北卡罗来纳州的 shapefile 包含在 {sf} 包中，因此很容易获得。

另请注意，我st_transform用于将两个空间对象的坐标参考系与一个公共的EPSG4326 = WGS84 对齐，否则会发生错误。

sf 包是管道友好的，但正式在 tidyverse 生态系统之外。

library(sf)
library(tidyverse)

# NC counties - a shapefile shipped with the sf package
shape <- sf::st_read(system.file("shape/nc.shp", 
                                 package ="sf")) %>% 
  sf::st_transform(4326) # because WGS84 is a good default

# three cities - note the x and y coordinates
points <- data.frame(name = c("Raleigh", "Greensboro", "Wilmington"),
                     x = c(-78.633333, -79.819444, -77.912222),
                     y = c(35.766667, 36.08, 34.223333)) %>% 
  sf::st_as_sf(coords = c("x","y"), crs=4326) # transform to sf object & WGS84 CRS

# a quick overview
ggplot() +
  geom_sf(data = shape) +
  geom_sf(data = points, aes(color = name), show.legend = "point") 

#actual calculation
res <- points %>% 
  sf::st_intersection(shape) %>% # perform the intersection
  dplyr::select(city = name, county = NAME) %>% # select relevant columns
  sf::st_set_geometry(NULL) # geometry is no longer required

res
        city      county
2 Greensboro    Guilford
1    Raleigh        Wake
3 Wilmington New Hanover