Bản đồ không gian với sf

Xây dựng Dashboard với shinydashboard

Png Kee Seng

Researcher

Giới thiệu về sf

Dùng sf để tạo bản đồ không gian
- Viết tắt của "simple features"
Trực quan sf luôn được tạo theo lớp
- Như các lớp nét cọ trên nền canvas trống
- Chúng ta sẽ không đi quá sâu vào trực quan không gian

Nét cọ trên nền canvas trống.

¹ Ảnh bởi rawpixel.com trên Freepik

Nhập thư viện và dữ liệu không gian

Import sf và tidyverse
Dùng st_read() và st_as_sf() để đọc tệp KML (Keyhole Markup Language)
- london_poly: ranh giới không gian của London
- london_loop: đường tròn (gần như) bao quanh London
- london_capital: đường tròn nối các phần nội đô London
- listings_geo: tọa độ của các căn Airbnb

library(sf)
library(tidyverse)

london_poly <- st_read("../data/london_boroughs_boroughs_kml.kml",
                            drivers = "KML", quiet=TRUE)

london_loop <- st_read("../data/London-Loop-SWC-Walk-L24.kml",
                       drivers = "KML", quiet=TRUE)

london_capital <- st_read("../data/Capital-Ring-SWC-Walk-L23.kml",
                          drivers="KML", quiet=TRUE)

listings_geo <- st_as_sf(listings,
                         coords = c("longitude", "latitude"))

Các kiểu đối tượng sf: MULTIPOLYGON

london_poly$geometry

Geometry set for 33 features 
Geometry type: MULTIPOLYGON

Dimension:     XY
Bounding box:  xmin: -0.508813 ymin: 51.28691 ...
Geodetic CRS:  WGS 84
First 5 geometries:
MULTIPOLYGON (((-0.183361 51.66868, -0.183383 5...
MULTIPOLYGON (((0.158044 51.50904, 0.156309 51....
MULTIPOLYGON (((-0.212138 51.55558, -0.212689 5...
MULTIPOLYGON (((0.076463 51.431, 0.075932 51.43...
MULTIPOLYGON (((-0.140804 51.56946, -0.14081 51...

Polygon ngẫu nhiên 10 cạnh.

Polygon ngẫu nhiên 15 cạnh.

Các kiểu đối tượng sf: LINESTRING

london_loop$geometry

Geometry set for 1 feature 
Geometry type: LINESTRING
Dimension:     XYZ
Bounding box:  xmin: -0.499406 ymin: 51.29375 xmax: 0.257656 ymax: 51.67563
z_range:       zmin: 0 zmax: 174
Geodetic CRS:  WGS 84
LINESTRING Z (0.236477 51.48095 1, 0.235149 51....

Tương tự cho london_capital

Các kiểu đối tượng sf: POINT

listings_geo$geometry

Geometry set for 69351 features 
Geometry type: POINT
Dimension:     XY
Bounding box:  xmin: -0.5236 ymin: 51.27248 xmax: 0.30515 ymax: 51.70893
CRS:           NA
First 5 geometries:
POINT (-0.05396 51.52874)
POINT (-0.1127 51.56861)
POINT (-0.07426 51.52851)
POINT (-0.10484 51.52478)
POINT (-0.20004 51.51464)

Vẽ polygon với plot()

Dùng st_geometry() để tạo polygon
Dùng plot()
Tô màu từng polygon khác nhau với col

plot(st_geometry(london_poly), axes=TRUE, 
                border=grey(0.2, 0.5))

plot(st_geometry(london_poly), 
        col = sf.colors(length(london_poly$Name), 
                        categorical = TRUE), 
        axes=TRUE, border=grey(0.2, 0.5))

Biểu đồ đa polygon không tô màu.

Biểu đồ đa polygon có tô màu.

Vẽ đường với plot()

Dùng st_geometry() để vẽ polyline cho london_loop
- Đặt add là TRUE
- Đổi col sang xanh dương
Làm tương tự cho london_capital

plot(st_geometry(london_loop),

        add=TRUE,

        col="blue")

plot(st_geometry(london_capital), 
        add=TRUE, 
        col="darkgreen")

Bản đồ với một đường tròn.

Bản đồ với hai đường tròn.

Vẽ điểm với plot()

Thêm điểm bằng st_geometry()

plot(st_geometry(listings_geo), add=TRUE, col='red')

Vẽ điểm sf.

Vẽ polygon với ggplot()

Có thể dùng ggplot() để vẽ các lớp sf
Cần khớp hệ tọa độ tham chiếu (CRS) cho hai lớp

Bản đồ không gian tạo bằng ggplot.

num_listings <- listings %>% 
  group_by(neighbourhood) %>%
  summarize(`Number of listings` = n(),
            longitude = mean(longitude),
            latitude = mean(latitude),
            .groups = "drop") %>%

  st_as_sf(coords = c("longitude", "latitude"))

st_crs(num_listings) <- st_crs(london_poly)

ggplot_map <- ggplot(london_poly) + 
  geom_sf(aes(fill = Name)) +

  geom_sf_label(data=num_listings, 
              aes(label=`Number of listings`)) +
  theme_classic()

Ayo berlatih!

Xây dựng Dashboard với shinydashboard