Çizgi şekil dosyasını raster biçimine dönüştürün, değer = hücre içindeki satırların toplam uzunluğu

Bir yol ağını temsil eden bir çizgi şekil dosyam var. Rasterdeki sonuç değerleri, hücre hücresine düşen çizgilerin toplam uzunluğunu gösterecek şekilde bu verileri rasterleştirmek istiyorum.

Veriler İngiliz Ulusal Şebeke projeksiyonundadır, böylece birimler metre olacaktır.

İdeal olarak bu işlemi kullanarak yapmak istiyorum ve paketin fonksiyonunun bunu başarmada bir rol oynayacağını Rtahmin ediyorum, sadece uygulanan fonksiyonun ne olması gerektiğini çalışamıyorum.rasterizeraster

Yakın tarihli bir soruyu takiben , sorununuzu çözmek için rgeos paketi tarafından sunulan işlevlerden faydalanmak isteyebilirsiniz . Tekrarlanabilirlik nedeniyle, DIVA- GIS'ten Tanzanya yollarının şekil dosyasını indirdim ve mevcut çalışma dizinime koydum. Gelecek görevler için üç pakete ihtiyacınız olacak:

• Genel konumsal veri işleme için rgdal
• şekil dosyası verilerinin rasterleştirilmesi için raster
• Raster şablonu ile yolların kesişimini kontrol etmek ve yol uzunluklarını hesaplamak için rgeos

Sonuç olarak, ilk satırlarınız şöyle görünmelidir:

library(rgdal)
library(raster)
library(rgeos)

Bundan sonra şekil dosyası verilerini içe aktarmanız gerekir. DIVA-GIS şekil dosyalarının EPSG: 4326'da dağıtıldığını, bu nedenle şekil dosyasını derece yerine metre ile başa çıkmak için EPSG: 21037'ye (UTM 37S) yansıtacağım.

roads <- readOGR(dsn = ".", layer = "TZA_roads")
roads_utm <- spTransform(roads, CRS("+init=epsg:21037"))

Sonraki rasterleştirme için, şekil dosyanızın uzamsal boyutunu kapsayan bir raster şablonuna ihtiyacınız olacaktır. Raster şablonu varsayılan olarak 10 satır ve 10 sütundan oluşur, bu nedenle çok kapsamlı hesaplama sürelerinden kaçınır.

roads_utm_rst <- raster(extent(roads_utm), crs = projection(roads_utm))

Şablon ayarlandığına göre, rasterdeki tüm hücreler arasında döngü yapın (şu anda yalnızca NA değerlerinden oluşmaktadır). Geçerli hücreye '1' değeri atayarak ve daha sonra çalıştırarak rasterToPolygons, elde edilen 'tmp_shp' şekil dosyası o anda işlenen pikselin boyutunu otomatik olarak tutar. gIntersectsbu boyutun yollarla örtüşüp örtüşmediğini tespit eder. Değilse, işlev '0' değerini döndürür. Aksi takdirde, yol şekil dosyası geçerli hücre tarafından kırpılır ve o hücre içindeki toplam 'SpatialLines' uzunluğu kullanılarak hesaplanır gLength.

lengths <- sapply(1:ncell(roads_utm_rst), function(i) {
  tmp_rst <- roads_utm_rst
  tmp_rst[i] <- 1
  tmp_shp <- rasterToPolygons(tmp_rst)

  if (gIntersects(roads_utm, tmp_shp)) {
    roads_utm_crp <- crop(roads_utm, tmp_shp)
    roads_utm_crp_length <- gLength(roads_utm_crp)
    return(roads_utm_crp_length)
  } else {
    return(0)
  }
})

Son olarak, hesaplanan uzunlukları (kilometreye dönüştürülen) raster şablonuna ekleyebilir ve sonuçlarınızı görsel olarak doğrulayabilirsiniz.

roads_utm_rst[] <- lengths / 1000

library(RColorBrewer)
spplot(roads_utm_rst, scales = list(draw = TRUE), xlab = "x", ylab = "y", 
       col.regions = colorRampPalette(brewer.pal(9, "YlOrRd")), 
       sp.layout = list("sp.lines", roads_utm), 
       par.settings = list(fontsize = list(text = 15)), at = seq(0, 1800, 200))

Aşağıdakiler Jeffrey Evans'ın çözeltisinden değiştirilmiştir. Rasterleştirme kullanmadığından bu çözüm çok daha hızlıdır

library(raster)
library(rgdal)
library(rgeos)

roads <- shapefile("TZA_roads.shp")
roads <- spTransform(roads, CRS("+proj=utm +zone=37 +south +datum=WGS84"))
rs <- raster(extent(roads), crs=projection(roads))
rs[] <- 1:ncell(rs)

# Intersect lines with raster "polygons" and add length to new lines segments
rsp <- rasterToPolygons(rs)
rp <- intersect(roads, rsp)
rp$length <- gLength(rp, byid=TRUE) / 1000
x <- tapply(rp$length, rp$layer, sum)
r <- raster(rs)
r[as.integer(names(x))] <- x

For döngüsüne ihtiyacınız yoktur. Her şeyi bir kerede kesiştirin ve sonra sp'deki "SpatialLinesLengths" işlevini kullanarak yeni çizgi segmentlerine satır uzunlukları ekleyin. Daha sonra, raster paket rasterize işlevini fun = sum argümanıyla kullanarak, her bir hücreyi kesişen satır uzunluklarının toplamıyla bir raster oluşturabilirsiniz. Yukarıdaki yanıtı ve ilişkili verileri burada kullanmak, aynı sonuçları üretecek koddur.

require(rgdal)
require(raster)
require(sp)
require(rgeos)

setwd("D:/TEST/RDSUM")
roads <- readOGR(getwd(), "TZA_roads")
  roads <- spTransform(roads, CRS("+init=epsg:21037"))
    rrst <- raster(extent(roads), crs=projection(roads))

# Intersect lines with raster "polygons" and add length to new lines segments
rrst.poly <- rasterToPolygons(rrst)
  rp <- gIntersection(roads, rrst.poly, byid=TRUE)
    rp <- SpatialLinesDataFrame(rp, data.frame(row.names=sapply(slot(rp, "lines"), 
                               function(x) slot(x, "ID")), ID=1:length(rp), 
                               length=SpatialLinesLengths(rp)/1000) ) 

# Rasterize using sum of intersected lines                            
rd.rst <- rasterize(rp, rrst, field="length", fun="sum")

# Plot results
require(RColorBrewer)
spplot(rd.rst, scales = list(draw=TRUE), xlab="x", ylab="y", 
       col.regions=colorRampPalette(brewer.pal(9, "YlOrRd")), 
       sp.layout=list("sp.lines", rp), 
       par.settings=list(fontsize=list(text=15)), at=seq(0, 1800, 200))

İşte başka bir yaklaşım. spatstatPaketi kullanarak daha önce verilenlerden farklıdır . Anlayabildiğim kadarıyla, bu paketin mekansal nesnelerin (ör. Nesneler imvs. raster) kendi sürümleri vardır , ancak maptoolspaket spatstatnesneler ve standart mekansal nesneler arasında ileri geri dönüşüme izin verir .

Bu yaklaşım, bu R-sig-Geo görevinden alınmıştır .

require(sp)
require(raster)
require(rgdal)
require(spatstat)
require(maptools)
require(RColorBrewer)

# Load data and transform to UTM
roads <- shapefile('data/TZA_roads.shp')
roadsUTM <- spTransform(roads, CRS("+init=epsg:21037"))

# Need to convert to a line segment pattern object with maptools
roadsPSP <- as.psp(as(roadsUTM, 'SpatialLines'))

# Calculate lengths per cell
roadLengthIM <- pixellate.psp(roadsUTM, dimyx=10)

# Convert pixel image to raster in km
roadLength <- raster(dtanz / 1000, crs=projection(roadsUTM))

# Plot
spplot(rtanz, scales = list(draw=TRUE), xlab="x", ylab="y", 
       col.regions=colorRampPalette(brewer.pal(9, "YlOrRd")), 
       sp.layout=list("sp.lines", roadsUTM), 
       par.settings=list(fontsize=list(text=15)), at=seq(0, 1800, 200))

En yavaş bit, yolları SpatialLinesbir Çizgi Segmenti Paternine (yani spatstat::psp) dönüştürmektir. Bu yapıldıktan sonra, gerçek uzunluk hesaplama parçaları çok daha yüksek çözünürlüklerde bile oldukça hızlıdır. Örneğin, eski 2009 MacBook'umda:

system.time(pixellate(tanzpsp, dimyx=10))
#    user  system elapsed 
#   0.007   0.001   0.007

system.time(pixellate(tanzpsp, dimyx=1000))
#    user  system elapsed 
#   0.146   0.032   0.178 

Size uzaysal çizgileri çalışmak ve sf ve data almak için çeşitli işlevlerle paket damarını sunmama izin verin.

library(vein)
library(sf)
library(cptcity)
data(net)
netsf <- st_as_sf(net) #Convert Spatial to sf
netsf <- st_transform(netsf, 31983) # Project data
netsf$length_m  <- st_length(netsf)
netsf <- netsf[, "length_m"]
g <- make_grid(netsf, width = 1000) #Creat grid of 1000m spacing with columns id for each feature
# Number of lon points: 12
# Number of lat points: 11

gnet <- emis_grid(netsf, g)
plot(gnet["length_m"])

sf_to_raster <- function(x, column, ncol, nrow){
  x <- sf::as_Spatial(x)
  r <- raster::raster(ncol = ncol, nrow = nrow)
  raster::extent(r) <- raster::extent(x)
  r <- raster::rasterize(x, r, column)
  return(r)
}

rr <- sf_to_raster(gnet, "length_m", 12, 11)
spplot(rr, sp.layout = list("sp.lines", as_Spatial(netsf)),
       col.regions = cpt(), scales = list(draw = T))
spplot(rr, sp.layout = list("sp.lines", as_Spatial(netsf)),
       col.regions = cpt(pal = 5176), scales = list(draw = T))
spplot(rr, sp.layout = list("sp.lines", as_Spatial(netsf)),
       col.regions = lucky(), scales = list(draw = T))
# Colour gradient: neota_flor_apple_green, number: 6165

Bu biraz naif gelebilir, ancak bir yol sistemi ise yolları seçin ve bir klibi panosuna kaydedin, sonra panoya bir tampon eklemenize izin veren bir araç bulun, böylece yolun yasal genişliğine ayarlayın, yani 3 metre +/- arabellek her iki taraf için orta çizgiden kenara * 2 i olduğunu unutmayın, bu nedenle 3 metrelik bir tampon aslında yan yana 6 metrelik bir yoldur.