绘制由多个多边形定义的空间区域

Question

我有一个 SpatialPolygonsDataFrame，其中包含 11589 个“多边形”类空间对象。这些对象中有 10699 个正好由 1 个多边形组成。但是，这些空间对象的其余部分由多个多边形（2 到 22 个）组成。

如果一个对象由多个多边形组成，则可能出现三种情况：

1) 额外的多边形可以在第一个多边形描述的空间区域中描述一个“洞”。 2）额外的多边形也可以描述额外的地理区域，即区域的形状非常复杂，并且通过将多个部分放在一起来描述。 3) 通常是 1) 和 2) 的混合。

我的问题是：如何绘制这样一个基于多个多边形的空间对象？

我已经能够提取和绘制第一个多边形的信息，但我还没有弄清楚如何一次绘制如此复杂的空间对象的所有多边形。

您可以在下面找到我的代码。问题出在倒数第 15 行。

# Load packages
# ---------------------------------------------------------------------------
library(maptools)
library(rgdal)
library(ggmap)
library(rgeos)


# Get data
# ---------------------------------------------------------------------------
# Download shape information from the internet
URL <- "http://www.geodatenzentrum.de/auftrag1/archiv/vektor/vg250_ebenen/2012/vg250_2012-01-01.utm32s.shape.ebenen.zip"
td <- tempdir()
setwd(td)
temp <- tempfile(fileext = ".zip")
download.file(URL, temp)
unzip(temp)

# Get shape file
shp <- file.path(tempdir(),"vg250_0101.utm32s.shape.ebenen/vg250_ebenen/vg250_gem.shp")

# Read in shape file
x <- readShapeSpatial(shp, proj4string = CRS("+init=epsg:25832"))

# Transform the geocoding from UTM to Longitude/Latitude
x <- spTransform(x, CRS("+proj=longlat +datum=WGS84"))

# Extract relevant information 
att <- attributes(x)
Poly <- att$polygons


# Pick an geographic area which consists of multiple polygons
# ---------------------------------------------------------------------------
# Output a frequency table of areas with N polygons 
order.of.polygons.in.shp <- sapply(x@polygons, function(x) x@plotOrder)
length.vector <- unlist(lapply(order.of.polygons.in.shp, length))
table(length.vector) 

# Get geographic area with the most polygons
polygon.with.max.polygons <- which(length.vector==max(length.vector))
# Check polygon
# x@polygons[polygon.with.max.polygons]

# Get shape for the geographic area with the most polygons
### HERE IS THE PROBLEM ###
### ONLY information for the first polygon is extracted ###
Poly.coords <- data.frame(slot(Poly[[polygon.with.max.polygons ]]@Polygons[[1]], "coords"))

# Plot
# ---------------------------------------------------------------------------
## Calculate centroid for the first polygon of the specified area
coordinates(Poly.coords) <- ~X1+X2
proj4string(Poly.coords) <- CRS("+proj=longlat +datum=WGS84")
center <- gCentroid(Poly.coords)

# Download a map which is centered around this centroid
al1 = get_map(location = c(lon=center@coords[1], lat=center@coords[2]), zoom = 10, maptype = 'roadmap')

# Plot map
ggmap(al1) + 
  geom_path(data=as.data.frame(Poly.coords), aes(x=X1, y=X2))

Answer 1

我可能误解了您的问题，但您可能使这个问题变得比必要的困难得多。

（注意：我在处理 R 中的 .zip 文件时遇到了麻烦，所以我只是在操作系统中下载并解压缩了它）。

library(rgdal)
library(ggplot2)

setwd("< directory with shapefiles >")
map <- readOGR(dsn=".", layer="vg250_gem", p4s="+init=epsg:25832")
map <- spTransform(map, CRS("+proj=longlat +datum=WGS84"))

nPolys <- sapply(map@polygons, function(x)length(x@Polygons))
region <- map[which(nPolys==max(nPolys)),]
plot(region, col="lightgreen")

# using ggplot...
region.df <- fortify(region)
ggplot(region.df, aes(x=long,y=lat,group=group))+
  geom_polygon(fill="lightgreen")+
  geom_path(colour="grey50")+
  coord_fixed()

请注意，ggplot 不能正确处理漏洞：geom_path(...) 工作正常，但geom_polygon(...) 填补了漏洞。我以前遇到过这个问题（请参阅this question），并且由于缺乏响应，它可能是 ggplot 中的错误。由于您没有使用geom_polygon(...)，这不会影响您...

在上面的代码中，您将替换以下行：

ggmap(al1) + geom_path(data=as.data.frame(Poly.coords), aes(x=X1, y=X2))

与：

ggmap(al1) + geom_path(data=region.df, aes(x=long,y=lat,group=group))