使用 tmap 包绘制时，两个多边形之间的边界线似乎与轮廓不同

Question

我正在使用 tmap 包绘制几个多边形的边界。以下代码是一个基本示例。

library(sf)
library(tmap)

nc <- st_read(system.file("shape/nc.shp", package = "sf"))

tm_shape(nc) +
  tm_borders()

这看起来不错。但是，如果我更改边界线的样式，多边形之间的边界看起来与轮廓不同。下面是一个例子。我将线型更改为点线。有些线段看起来很实心或有很多点。

tm_shape(nc) +
  tm_borders(lwd = 1, lty = "dotted")

这是另一个例子。我将线宽更改为 2，将透明度更改为 0.6。我们可以看到很多内部边界看起来比轮廓更坚固。

tm_shape(nc) +
  tm_borders(lwd = 2, alpha = 0.6)

我想了解为什么会发生这种情况，以及如何使所有边界和轮廓的线条样式通用。如果有任何提示或想法，我将不胜感激。

更新：其他绘图选项

在这里我尝试了其他选项来模拟带有虚线边界的地图。 geom_sf 和 ggspatial 可以生成具有非常相似的虚线的边界图。但是，如果我更改 sf 对象并使用 sp 包中的 base R 或 spplot 绘制它，问题仍然存在。

geom_sf

library(ggplot2)
library(sf)

nc <- st_read(system.file("shape/nc.shp", package = "sf"))

ggplot() +
  geom_sf(data = nc, linetype = "dotted", fill = "white") +
  theme_bw() +
  theme(panel.grid = element_blank(),
        axis.text = element_blank(),
        axis.ticks = element_blank())

ggspatial

library(ggspatial)
library(ggplot2)
library(sf)

nc <- st_read(system.file("shape/nc.shp", package = "sf"))

ggplot() +
  layer_spatial(nc, linetype = "dotted", fill = "white") +
  theme_bw() +
  theme(panel.grid = element_blank(),
        axis.text = element_blank(),
        axis.ticks = element_blank())

带 SP 对象的基础 R

library(sf)
library(sp)

nc <- st_read(system.file("shape/nc.shp", package = "sf"))
nc_sp <- as(nc, "Spatial")

plot(nc_sp, col = "white", lty = "dotted")

spplot 与 SP 对象

library(sf)
library(sp)

nc <- st_read(system.file("shape/nc.shp", package = "sf"))
nc_sp <- as(nc, "Spatial")
nc_sp$Z <- 1

spplot(nc_sp, zcol = "Z", col.regions = "white", lty = 3, 
       colorkey = FALSE,
       par.settings = list(axis.line = list(col =  'transparent')))

Answer 1

这两个问题都是相关的。多边形具有共享边界，因此当您绘制边界时，您会过度绘制。

对于 lty，点在某些边界上对齐，因此显示为虚线。在其他边界上，两组点未对齐，因此一组点填充了另一组点的空隙。

在 alpha 中，共享边界更暗 - 它们被绘制了两次，因此得到加强。一个要素独有的边界部分不会被过度绘制。

老实说，如果您想使用虚线样式或透明度，则没有简单的方法可以解决此问题。您需要做的是将边界的独特部分识别为 LINESTRING 对象，然后您可以绘制每个边界一次而不会过度绘制。

作为演示，这显示了两个县的 alpha 问题

ncsub <- nc[1:2,]
plot(st_geometry(ncsub), lwd=4, border='#00000099')

您可以将边框的每一部分分开：

borders <- st_cast(st_geometry(ncsub), 'MULTILINESTRING')
border1 <- st_difference(borders[1], borders[2])
border2 <- st_difference(borders[2], borders[1])
shared <- st_intersection(borders[1], borders[2])

plot(st_geometry(ncsub), col=c('salmon', 'cornflowerblue'), border=NA)
plot(border1, add=TRUE, col='red', lwd=2, lty=2)
plot(border2, add=TRUE, col='blue', lwd=2, lty=2)
plot(shared, add=TRUE, col='black', lwd=2, lty=2)

然而，这样做依赖于实际共享的边界线 - 以便完美重叠。我怀疑共享边界上看起来很有趣的破折号可能是因为该边界被不完全重叠的部分打断了。下面的代码表明这是正在发生的事情：边界没有完美重叠，因此交点不包括整个边界。将 lty=2 应用于结果会给出一组短线，每条短线都会重新开始虚线序列，从而导致交错间距。

plot(st_geometry(ncsub), col=c('salmon', 'cornflowerblue'), border=NA)
plot(st_cast(shared, 'LINESTRING'), col=c('black','white'), add=TRUE, lwd=2)

我认为您需要适当的拓扑区域模型中的数据才能干净地执行此操作，其中边界是真正共享的实体。参见，例如：https://grasswiki.osgeo.org/wiki/Vector_topology.

Answer 2

这确实不是一件容易的事。

解决它的一个棘手方法是将多边形转换为线，然后得到一条独特的线并绘制它。

library(sf)
library(tmap)

nc <- st_read(system.file("shape/nc.shp", package = "sf"))

ncLines <- st_cast(nc, to = "MULTILINESTRING")
ncLines2 <- st_union(ncLines)

tm_shape(ncLines2) + tm_lines(lty = "dotted")

使用 tmap 包绘制时，两个多边形之间的边界线似乎与轮廓不同

The boundary lines between two polygons seems to be different than the outline when plotted using the tmap package

gis

maps

r

tmap

sf