r - maps() を使用した地理/地理空間マップ - R

Question

私は多くの質問とドキュメントを調べてきましたが、使用するために請求する必要があるggmaps()ため (Google クラウドサービスのため)、代替手段を探し始めました。を見つけ、このソリューションmaps()を適応させようとしています:

data %>%
    rename(x = longitud, y = latitud) %>%
    ggplot() +
        geom_polygon(aes(x = long, y = lat), data = map_data("world")) +
        geom_point(aes(x = x, y = y))

ただし、いくつかの問題が発生しています。

上記のコードをプロットすると、プロット (チリ) の正しいポイントが得られますが、世界地図は間違って印刷されます (上の図を参照)。
グレーもカラフルな地図も必要ありません。チリという国を通常の形式 (Google マップの衛星など) でプロットするだけです。座標は湖/山の流れであり、いくつかの視覚的セクターでそれらをクラスター化できるかどうかを確認したいと考えています。
チリの地図があればいいのですが、見つからなかったのでこの世界地図を使用しています。地図座標とのつながりを失わずに切り取る方法はありますか?

これはデータです：

data <- structure(list(latitud = c(-30.6833000183105, -41.4000015258789, 
-43.8189010620117, -34.2731018066406, -47.0666999816895, -40.3166999816895, 
-43.4491996765137, -35.7543983459473, -47.1413993835449, -36.6260986328125, 
-54.0410995483398, -37.2118988037109, -33.3086013793945, -37.2792015075684, 
-35.4524993896484, -36.5856018066406, -18.5832996368408, -18.2325000762939, 
-36.4668998718262, -44.75, -44.6591987609863, -44.5936012268066, 
-28.4647006988525, -28.6996994018555, -28.5118999481201, -28.6718997955322, 
-28.7306003570557, -30.5902996063232, -30.6667003631592, -35.1730995178223, 
-48.1591987609863, -48.377498626709, -45.4000015258789, -45.7832984924316, 
-29.94580078125, -38.8652992248535, -30.4386005401611, -31.6646995544434, 
-51.2000007629395, -51.3328018188477, -51.25, -45.5666999816895, 
-45.551700592041, -45.8372001647949, -39.0144004821777, -28.9414005279541, 
-28.7502994537354, -38.6081008911133, -34.9844017028809, -32.8403015136719, 
-29.9953002929688, -18.3999996185303, -35.9000015258789, -35.6169013977051, 
-35.9085998535156, -35.8166999816895, -33.7346992492676, -45.38330078125, 
-35.4068984985352, -32.7571983337402, -32.8502998352051, -33.5938987731934, 
-36.8386001586914, -33.4961013793945, -20.1119003295898, -27.8043994903564, 
-37.7332992553711, -30.9986000061035, -30.8006000518799, -21.9368991851807, 
-22.3652992248535, -22.273099899292, -22.0277996063232, -21.9755992889404, 
-22.289400100708, -22.2791996002197, -38.4303016662598, -38.6866989135742, 
-45.4057998657227, -38.7799987792969, -37.5503005981445, -37.6018981933594, 
-37.8997001647949, -38.0368995666504, -37.9897003173828, -37.7047004699707, 
-37.7963981628418, -37.7092018127441, -31.5835990905762, -27.3635997772217, 
-27.3194007873535, -29.8931007385254, -30.9242000579834, -21.4246997833252, 
-36.5703010559082, -38.2008018493652, -38.0661010742188, -38.4333000183105, 
-31.7422008514404, -31.6881008148193, -31.8117008209229, -31.7714004516602, 
-27.86669921875, -27.5160999298096, -27.9747009277344, -30.7047004699707, 
-36.8499984741211, -36.6500015258789, -36.86669921875, -35.3736000061035, 
-40.5167007446289, -33.4782981872559, -33.198299407959, -36.0499992370605, 
-35.9667015075684, -36.2332992553711, -34.4921989440918, -34.6581001281738, 
-32.8166999816895, -47.3499984741211, -47.5, -29.9811000823975, 
-32.4413986206055, -22.3922004699707, -22.3430995941162, -21.7124996185303, 
-22.4582996368408, -22.4419002532959, -22.4468994140625, -22.5060997009277, 
-33.7219009399414, -33.6613998413086, -35.5574989318848), longitud = c(-71.0500030517578, 
-73.2166976928711, -72.38330078125, -71.371696472168, -72.8000030517578, 
-72.9666976928711, -72.1074981689453, -71.0864028930664, -72.7257995605469, 
-72.4891967773438, -68.7975006103516, -72.3242034912109, -70.3572006225586, 
-71.9847030639648, -71.7332992553711, -71.5255966186523, -69.0466995239258, 
-69.331901550293, -72.6911010742188, -72.7166976928711, -71.8082962036133, 
-71.5477981567383, -71.1782989501953, -70.5500030517578, -71.0064010620117, 
-70.6464004516602, -70.5066986083984, -71.1714019775391, -71.5333023071289, 
-71.0911026000977, -73.0888977050781, -72.9589004516602, -72.5999984741211, 
-72.61669921875, -70.5327987670898, -71.7335968017578, -71.002197265625, 
-71.2546997070312, -72.9332962036133, -73.1091995239258, -72.5167007446289, 
-72.0832977294922, -72.0680999755859, -71.7769012451172, -73.0828018188477, 
-70.2481002807617, -70.4828033447266, -72.8478012084961, -72.0100021362305, 
-71.0255966186523, -70.5867004394531, -70.3000030517578, -71.5167007446289, 
-71.7677993774414, -71.2981033325195, -71.8332977294922, -70.3007965087891, 
-72.4666976928711, -72.2082977294922, -70.736701965332, -70.5093994140625, 
-70.3792037963867, -73.061897277832, -70.8167037963867, -68.8407974243164, 
-70.1268997192383, -72.61669921875, -71.0899963378906, -70.9697036743164, 
-68.5330963134766, -68.6418991088867, -68.1438980102539, -68.6207962036133, 
-68.6074981689453, -68.3447036743164, -68.2427978515625, -72.0105972290039, 
-72.502799987793, -72.6231002807617, -72.9468994140625, -72.5903015136719, 
-72.2782974243164, -71.6239013671875, -71.4781036376953, -71.5199966430664, 
-71.7683029174805, -71.6988983154297, -71.823600769043, -71.4606018066406, 
-70.3392028808594, -70.8380966186523, -71.2514038085938, -70.7731018066406, 
-70.053596496582, -71.5547027587891, -71.2988967895508, -71.3497009277344, 
-71.2332992553711, -71.1492004394531, -71.2658004760742, -70.9302978515625, 
-71.0639038085938, -70.0667037963867, -70.2647018432617, -69.997802734375, 
-70.9244003295898, -72.38330078125, -72.4499969482422, -72.3332977294922, 
-71.8292007446289, -73.2833023071289, -70.7172012329102, -70.8955993652344, 
-72.0832977294922, -72.0167007446289, -72, -71.3731002807617, 
-71.3019027709961, -71, -72.8499984741211, -72.9749984741211, 
-70.8981018066406, -71.3139038085938, -69.5299987792969, -69.5650024414062, 
-69.5167007446289, -68.7363967895508, -68.8886032104492, -68.8775024414062, 
-68.988899230957, -71.5550003051758, -71.3371963500977, -71.7067031860352
)), row.names = c(1L, 136L, 262L, 395L, 507L, 605L, 701L, 789L, 
868L, 996L, 1094L, 1124L, 1172L, 1218L, 61387L, 61546L, 75009L, 
87052L, 99246L, 110237L, 115091L, 125346L, 135758L, 135819L, 
144524L, 154009L, 172251L, 185024L, 192338L, 210797L, 228781L, 
228893L, 238299L, 244626L, 253673L, 274263L, 285367L, 304757L, 
316768L, 328069L, 336044L, 346167L, 351691L, 363302L, 375494L, 
385229L, 402720L, 422016L, 440373L, 451547L, 462674L, 483188L, 
491968L, 496483L, 511332L, 530494L, 546443L, 564800L, 575215L, 
586462L, 602135L, 622841L, 642834L, 657640L, 677273L, 688216L, 
706550L, 724524L, 731829L, 748442L, 748489L, 754030L, 763570L, 
776729L, 785860L, 799355L, 812606L, 832675L, 853030L, 860670L, 
878448L, 889066L, 889167L, 889273L, 889372L, 889466L, 889499L, 
889524L, 913996L, 929594L, 935459L, 953842L, 963352L, 983829L, 
991810L, 1005230L, 1005341L, 1011503L, 1022492L, 1029507L, 1047978L, 
1063655L, 1073799L, 1073936L, 1086040L, 1106251L, 1126146L, 1134776L, 
1154269L, 1170495L, 1181431L, 1192018L, 1197439L, 1212431L, 1231028L, 
1247598L, 1264197L, 1264302L, 1271900L, 1279499L, 1279618L, 1290282L, 
1309415L, 1320521L, 1320606L, 1320753L, 1320827L, 1337638L, 1344817L, 
1355030L, 1368899L, 1381979L, 1393175L), class = "data.frame")

score 1 · Accepted Answer

次のコードは、simple features (sf) ライブラリを使用して、提供されたデータポイントを重ねたチリの地図を表示します。境界ボックスはパラメーターで設定されst_crop、マップを歪ませることなく必要に応じて調整できます。このコードは、パブリックドメインにあり、無料で使用できるAdmin 0 - Countryシェープファイルを使用します。

library(sf)
library(ggplot2)
library(dplyr);
library(magrittr);

# download world shapefile from
# https://www.naturalearthdata.com/downloads/
#        50m-cultural-vectors/50m-admin-0-countries-2/
# and extract zip file

world <- st_read(
    # change below line to path of extracted shape file
    'c:/path/to/ne_50m_admin_0_countries.shp' 
  );

world %<>% mutate(active = NAME_EN == 'Chile'); # used to highlight Chile

# convert the dataframe to a sf geometry object
dsf <- data %>% 
    rowwise %>% 
    mutate(geometry = list(st_point(c(longitud, latitud)))) %>%
    st_as_sf(crs=st_crs(world));

# plot the map
world %>% st_crop(xmin=-90, xmax=-30, ymin=-60, ymax=-10) %>%
    ggplot() + 
    geom_sf(aes(fill=active), show.legend=F) + # world map with Chile highlighted
    geom_sf(data=dsf, color='#000000') + # point overlay
    scale_fill_manual(values=c('#aaaa66', '#ffffcc')) + # country colors
    scale_x_continuous(expand=c(0,0)) +
    scale_y_continuous(expand=c(0,0)) +
    theme_void() + # remove axis labels and gridlines
    theme(panel.background=element_rect(fill='lightblue'))

出力を以下に示します。トリミングされた領域は、マップによって歪められないことに注意してください。

追加説明

このsfパッケージは、シンプルフィーチャー (sf) ジオメトリのサポートを提供します。シンプルフィーチャは、ポリゴンやポイントなどのジオメトリを操作するためのツールを提供します。ここには、概要を説明するチートシートがあります。

ベースマップのプロット

リリース 3.0 以降、ggplot2単純なフィーチャジオメトリを視覚化するためのネイティブサポートを提供します。これにより、次のように書くことができます。

world <- st_read(
    # change below line to path of extracted shape file
    'c:/path/to/ne_50m_admin_0_countries.shp' 
  ); 

 ggplot(world) + geom_sf()

通常、単純なフィーチャオブジェクトは、ジオメトリを説明する列を含むデータフレームに格納されます。これにより、チリの地図を次のように表示できます。

 ggplot(world %>% filter(NAME_EN == 'Chile')) + geom_sf()

または、チリが強調表示された地図:

# create new geometry of world map
# cropped to (10°S, 60°S) and (90°W, 30°W)
chileregion <- world %>% st_crop(
    xmin=-90, 
    xmax=-30, 
    ymin=-60, 
    ymax=-10)

# show region with Chile highlighted
ggplot(chileregion %>% 
    mutate(is.chile = factor(NAME_EN == 'Chile'))) + 
    geom_sf(aes(fill=is.chile), show.legend = F) +
    scale_fill_manual(values=c('gray', 'red'))

ポイントのプロット

緯度と経度の 2 つの列を持つデータフレームが与えられます。

単純な地物に変換するには、まずを使用st_pointして、指定された座標値で新しい点を作成します。

dsf <- data %>% #begin with data
  rowwise %>%  # dplyr::rowwise applies mutation to each row individually
  # create a geometry column that provides the point as a geometry
  mutate(geometry = list(st_point(c(longitud, latitud))))

この時点で、dsfは単なるジオメトリ列を持つデータフレームです。まだ単純な機能オブジェクトではありません。この関数st_as_sfを使用して、データフレームから sf オブジェクトを作成できます。その際、座標参照系 (CRS) をggplot提供して、提供された座標をマップレンダリングに投影できるようにする必要もあります。ここでは、ESPG 4326 を CRS として提供できます。これは、x 座標と y 座標を緯度/経度に直接マッピングします。

  # call st_as_sf to convert data frame to a simple geometry object.
  dsf <- st_as_sf(crs=4326);

は単純なジオメトリになったのでdsf、次のようにプロットできます。

> ggplot(dsf) + geom_sf()

(最初に sf オブジェクトに変換せずに、ベースマップ上のポイントを単純にオーバーレイすることもできることに注意してください geom_point(data=data, aes(x=longitud, y=latitud))。ベースマップの CRS も ESPG 4326 であるため、これはここで機能します。これは、x と y を経度と緯度に直接マップします。geom_pointただし、ジオメトリに座標変換が適用されている場合、通常はを使用しても機能しません)。

オーバーレイ

両方の点がジオメトリとして定義されたので、単純に重ね合わせることができます。

ggplot() +
  geom_sf(data=chileregion) +
  geom_sf(data=dsf)

元の回答の最終的なプロットは、最終的なマップ出力を生成するために、いくつかの追加の視覚的美学 (青色の背景など) を追加します。

r - maps() を使用した地理/地理空間マップ - R

2 に答える 2

追加説明

ベースマップのプロット

ポイントのプロット

オーバーレイ

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Reference