sfで地理空間マップを作成

shinydashboard で作るダッシュボード

Png Kee Seng

Researcher

sf入門

sfで地理空間マップを作成
- 「simple features」の略
sfの可視化は必ずレイヤー構成
- 白いキャンバスに重ねる筆致のように
- 本講義では地理空間可視化の詳細は扱いません

白いキャンバス上の筆致。

¹ Image by rawpixel.com on Freepik

ライブラリと地理空間データの読み込み

sfとtidyverseを読み込み
st_read() と st_as_sf() でKML（Keyhole Markup Language）を読み込み
- london_poly: ロンドンの地理空間的な境界
- london_loop: ロンドンを囲む（ほぼ）円形の経路
- london_capital: ロンドン中心部を結ぶ円形の経路
- listings_geo: Airbnbリスティングの座標

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"))

sfオブジェクトの種類：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...

10辺のランダムポリゴン。

15辺のランダムポリゴン。

sfオブジェクトの種類：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....

london_capital も同様

sfオブジェクトの種類：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)

plot()でポリゴンを描画

st_geometry()でポリゴンを作成
plot()を使用
col で各ポリゴンに別色を指定

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))

色塗りなしのマルチポリゴンプロット。

色塗りありのマルチポリゴンプロット。

plot()でラインを描画

st_geometry()でlondon_loopのポリラインを描画
- add を TRUE に設定
- col を青に変更
london_capital も同様に

plot(st_geometry(london_loop),

        add=TRUE,

        col="blue")

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

円形の経路が1本の地図。

円形の経路が2本の地図。

plot()で点を描画

st_geometry()で点を追加

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

sfの点を描画。

ggplot()でポリゴンを描画

ggplot()でsfのレイヤーを描画可能
2つのレイヤーのCRS（座標参照系）を一致させる必要

ggplotで作成した地理空間マップ。

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()

Passons à la pratique !

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