Геопространственные карты с sf

Создание дашбордов с помощью shinydashboard

Png Kee Seng

Researcher

Введение в sf

Используйте sf для создания геопространственных карт
- Сокращение от «simple features»
Визуализация в sf строится послойно
- Как слои мазков кисти на чистом холсте
- Мы не будем углубляться в тему геопространственных визуализаций

Мазки кисти на чистом холсте.

¹ Изображение: rawpixel.com на Freepik

Импорт библиотеки и геопространственных данных

Импортируйте sf и tidyverse
Используйте st_read() и st_as_sf() для чтения файлов KML (keyhole markup language)
- london_poly: геопространственные границы Лондона
- london_loop: кольцевой (почти) маршрут вокруг Лондона
- london_capital: кольцевой маршрут, связывающий части внутреннего Лондона
- listings_geo: координаты объявлений 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"))

Типы объектов 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...

Случайный многоугольник с 10 сторонами.

Случайный многоугольник с 15 сторонами.

Типы объектов 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....

Аналогично для london_capital

Типы объектов 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)

Построение полигонов с помощью plot()

Используйте st_geometry() для создания полигонов
Используйте plot()
Задайте разный цвет каждому полигону с помощью 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))

График полигонов без заливки цветом.

График полигонов с заливкой цветом.

Построение линий с помощью plot()

Используйте st_geometry() для создания полилиний london_loop
- Установите add в TRUE
- Задайте col синий цвет
Повторите то же для london_capital

plot(st_geometry(london_loop),

        add=TRUE,

        col="blue")

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

Карта с одним кольцевым маршрутом.

Карта с двумя кольцевыми маршрутами.

Построение точек с помощью plot()

Добавьте точки с помощью st_geometry()
```
plot(st_geometry(listings_geo), add=TRUE, col='red')
```

Отображение точек sf.

Построение полигонов с помощью ggplot()

Используйте ggplot() для послойного построения карт sf
Необходимо согласовать системы координат (CRS) обоих слоёв

Геопространственная карта, построенная с помощью 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()

Давайте потренируемся!

Создание дашбордов с помощью shinydashboard