如何让 gCentroid 在极点工作？

Question

我正在与 gCentroid 作斗争，因为在我看来它似乎无法在地球的一极附近给出 'right' 答案。

例如：

library(rgeos)

gCentroid(SpatialPoints(coords=data.frame(longitude=c(-135,-45,45,135),latitute=c(80,80,80,80)),proj4string = CRS('EPSG:4326')))

没有给我北极，它给了：

> SpatialPoints: 
>   x  y 
> 1 0 80 
> Coordinate Reference System (CRS) arguments: +proj=longlat +datum=WGS84 +no_defs

如何让 gCentroid 在地球表面工作？

Answer 1

GEOS 库仅限于平面几何操作；这可能会在边缘情况下带来问题/极点是一个臭名昭著的例子。

要使通过 GEOS 的质心按预期工作，您需要将坐标从 WGS84 转换为适合极地地区的坐标参考系统；对于北极地区，我建议 EPSG:3995.

library(sp)
library(dplyr)
library(rgeos)

points_sp <- SpatialPoints(coords=data.frame(longitude=c(-135,-45,45,135),latitute=c(80,80,80,80)),proj4string = CRS('EPSG:4326'))

points_updated <- points_sp %>% 
  spTransform(CRS("EPSG:3995")) # a projected CRS apropriate for Arctic regions
  
centroid <- gCentroid(points_updated) %>% 
  spTransform(CRS("EPSG:4326")) # back to safety of WGS84!

centroid # looks better now...
# SpatialPoints:
#  x  y
# 1 0 90
# Coordinate Reference System (CRS) arguments: +proj=longlat +datum=WGS84 +no_defs

另请注意，您的工作流程 - 虽然原则上没有错 - 有点过时，并且 {rgeos} 包即将结束。

现在可能是认真考虑 {sf} 包的好时机，它更新、积极开发并且可以通过 Google 的 s2 库接口处理球面几何操作。

对于基于 {sf} 的工作流程的示例，请考虑此代码；结果（质心 = 北极）相当于 sp / rgeos 一个。

library(sf)

points_sf <- points_sp %>% # declared earlier
  st_as_sf()


centroid_sf <- points_sf %>% 
  st_union() %>%  # unite featrues / from 4 points >> 1 multipoint
  st_centroid()

centroid_sf # the North Pole in a slightly different (sf vs sp) format
# Geometry set for 1 feature 
# Geometry type: POINT
# Dimension:     XY
# Bounding box:  xmin: 0 ymin: 90 xmax: 0 ymax: 90
# Geodetic CRS:  WGS 84 (with axis order normalized for visualization)
# POINT (0 90)

如何让 gCentroid 在极点工作？

How do I get gCentroid to work at the pole?

gis

r

centroid

sf