ggplot、ggsave & coord_map/quickmap：如何保存大型空间对象并获得正确的投影？

Question

我有一个较大的折线 shapefile（巴伐利亚河流，可以访问 here），我想通过 ggplot 绘制和保存它。这可以通过例如轻松完成此代码：

library(ggplot2)
library(rgdal)
library(sp)
library(rgeos)

riv <- readOGR(paste0(getwd(),"\rivers_bavaria","rivers_bavaria"))
riv1 <- subset(riv,WDM=="1310"|WDM=="1320")
riv2 <- subset(riv,WDM=="1330")

p <- ggplot() +
  geom_line(data=riv1, aes(x=long, y=lat, group=group), color="dodgerblue", size=1) +
  geom_line(data=riv2, aes(x=long, y=lat, group=group), color="dodgerblue")

ggsave(paste0(getwd(),"\riv.tiff",p,device="tiff",units="cm",dpi=300)

由于文件较大，这不是很有效，但它确实有效。但是，如果没有进一步指定纵横比或投影，输出文件的尺寸由绘图 window 定义——这对于地图来说是不可取的。这可以通过使用 coord_quickmap().

来补救

p1 <- ggplot() +
  geom_line(data=riv1, aes(x=long, y=lat, group=group), color="dodgerblue", size=1) +
  geom_line(data=riv2, aes(x=long, y=lat, group=group), color="dodgerblue") +
  coord_quickmap()
p1

不幸的是，投影完全关闭了。我已经尝试 coord_map() 以获得更好的结果，但由于文件很大，它需要很长时间，因此不是一个现实的选择。通过 gLinemerge() 简化折线会产生一个小得多的对象，但不能由 ggplot 处理，因为它是一个 SpatialLines 对象。使用 fortify() 或 data.frame() 将其强制转换为 ggplot 友好的数据帧格式也会产生 Error: ggplot2 doesn't know how to deal with data of class SpatialLines.

因此，我正在拼命寻找一个工作流程，让我能够使用 ggplot 以高质量绘制和保存此类空间数据。任何建议将不胜感激！

Answer 1

这是 sf 的快速演练。我推荐 sf 插图和文档以查看任何功能的更多详细信息。我首先使用 sf::st_read 将 shapefile 作为 sf 对象读取，然后像在 dplyr 中一样进行过滤、变异和选择以获得较小版本的形状。

library(tidyverse)
library(sf)

rivers_sf <- st_read("rivers_bavaria/rivers_bavaria.shp") %>%
  filter(WDM %in% c("1310", "1320", "1330")) %>%
  mutate(name2 = ifelse(WDM == "1330", "river 2", "river 1")) %>%
  select(name2, NAM, geometry)

这个对象很大，绘制起来会很慢，所以我通过按名称合并几何体来简化它，然后使用 st_simplify。还有 rmapshaper::ms_simplify，它使用 Mapshaper，我更喜欢使用它来更好地控制您保留的信息量。然后为了显示 CRS 转换，我从 Spatial Reference 中为德国选择了一个投影。

riv_simple <- rivers_sf %>%
  group_by(name2, NAM) %>%
  summarise(geometry = st_union(geometry)) %>%
  ungroup() %>%
  st_simplify(preserveTopology = T, dTolerance = 1e6) %>%
  st_transform(31493)

GitHub 上 ggplot2 的开发版本有一个函数 geom_sf 用于绘制不同类型的 sf 对象。要获取此版本，运行 devtools::install_github("tidyverse/ggplot2").

geom_sf 有一些怪癖，与其他 geom 的工作方式略有不同，但它的用途非常广泛。我相信它会包含在下一个 CRAN 版本中。 geom_sf有对应的stat_sf和coord_sf。默认情况下，它绘制网格线；要关闭它们，请添加 coord_sf(ndiscr = F).

ggplot(riv_simple) +
  geom_sf(aes(size = name2), color = "dodgerblue", show.legend = "line") +
  scale_size_manual(values = c("river 1" = 1, "river 2" = 0.5)) +
  theme_minimal() +
  coord_sf(ndiscr = F)

希望对您有所帮助！

ggplot、ggsave & coord_map/quickmap：如何保存大型空间对象并获得正确的投影？

ggplot, ggsave & coord_map/quickmap: how to save large spatial objects and get the projection right?

gis

plot

r

ggplot2

sp