在数据框中找到距离给定点最近的 3 个点

Question

我有一个带有纬度和经度的数据框，如下所示：

x    y     set 
61  -112   
63  -113 
61  -113
62  -111   point 
61  -111
64  -120

我想找到距离 set 列中标记为 point 的点最近的三个点。然后，对于这三个最接近的点，我想将set列修改为closest。像这样：

x    y     set 
61  -112   closest
65  -113 
62  -113   closest 
62  -111   point 
62  -111   closest
64  -120

我该怎么做？

Answer 1

dists <- geosphere::distHaversine(dat[dat$set=="point",c("y","x")], dat[,c("y","x")])
dists
# [1] 123339.4 151513.9 153862.4      0.0 111319.5 505814.4
dat$set[dat$set != "point" & rank(dists) < 5] <- "closest"
dat
#    x    y     set
# 1 61 -112 closest
# 2 63 -113 closest
# 3 61 -113        
# 4 62 -111   point
# 5 61 -111 closest
# 6 64 -120

我们使用< 5的原因是自距离（point到point）最接近（0），所以我们需要等级2 -4。这假设有一个 "point"；如果还有更多，您可能需要 outer（产生 matrix 的距离）并在填充 $set.

之前查看每一行

我是从 sp 标签推断纬度和经度，所以选择了 Haversine 距离计算，因为它很快，粗坐标的出现并不意味着亚毫米精度的要求（即， Vincenty 椭球公式）。如果需要，还有其他距离计算。

Answer 2

首先是另一种使用 geosphere 的方法（使用 distm 制作距离矩阵），然后我将展示如何使用 terra::nearby 方法（适用于 long/lat 和平面坐标）。

m <- matrix(c(61, -112, 63, -113, 61, -113, 62, -111, 61, -111, 64, -120), ncol=2, byrow=TRUE)
# note that the order should be long/lat !!!
m <- m[, 2:1]

d <- geosphere::distm(m)
diag(d) <- NA
i <- order(d[4,])[1:3]
i
#[1] 5 1 2

m[i,]
#     [,1] [,2]
#[1,] -111   61
#[2,] -112   61
#[3,] -113   63

现在 terra。下面为所有点获取最近的 3 个邻居。

library(terra)
v <- vect(m, crs="+proj=lonlat")

nearby(v, k=3)
#  id k1 k2 k3
#1  1  3  5  4
#2  2  4  3  1
#3  3  1  5  4
#4  4  5  1  2
#5  5  1  3  4
#6  6  2  3  4

使用 terra 版本 1.3.15（目前是开发版本）你也可以

nearby(v[4,], v, k=4)
#     id k1 k2 k3 k4
#[1,]  1  4  5  1  2

以k=4个邻居为第一个点本身。

要获取开发版本，请执行 install.packages('terra', repos='https://rspatial.r-universe.dev')

在数据框中找到距离给定点最近的 3 个点

Find nearest 3 points to a given point in a dataframe

r

raster

sf

sp