从多边形质心到R中的最大距离边界绘制一条线

disbfnqx 于 2023-07-31 发布在其他

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我有德国邮政编码的多边形形状数据。对于每个邮政编码，我喜欢计算从质心到其边界的最大距离，并在Map上说明其中一些。我发现了一篇文章，通过sf包和st_cast()和st_distance()计算这个最大值。我的数据来自sf dataframe。
How to compute the greatest distance between a centroid and the edge of the polygon using the SF package?

library(sf)
library(tidyverse)

# Get German postcode shape polygons
URL <- "https://downloads.suche-postleitzahl.org/v2/public/plz-5stellig.shp.zip"

# use GDAL virtual file systems to load zipped shapefile from remote url
GER_postcode <- paste0("/vsizip//vsicurl/", URL) %>%  read_sf()

# convert numeric
GER_postcode$plz <- as.numeric(GER_postcode$plz)

# filter a specific postcode
test <- GER_postcode %>% filter(plz == 15232)

# compute distances 
distances <- test %>% 
  st_cast("POINT") %>% 
  st_distance(st_centroid(test))

# maximum dist:
max_dist <- max(distances)
max_dist

ggplot() +
  geom_sf(data = test, size = 1, shape = 16, alpha = 0.1) + # shape
  geom_sf(data = st_centroid(test)) + # centroid 
  theme_bw()

字符串
最大值（1297.496 [m]）的确切位置以及如何在Map上显示连接？

的数据

r

来源：https://stackoverflow.com/questions/76754002/draw-a-line-from-polygon-centroid-to-maximum-distance-border-in-r

1条答案

按热度按时间

3ks5zfa01#

您的代码通过将边界MULTIPOLYGON转换为构成该多边形的一组点，然后计算到每个点的距离来计算最大距离。
因此，我们可以做的是找到这些点中的哪一个是最大距离，创建一个包含该点和质心的sf Dataframe ，并使用st_cast()将summarise()转换为LINESTRING。

# create sf object of border points
border_points <- test %>%
    st_cast("POINT")

# compute distances
distances <- border_points |>
    st_distance(st_centroid(test))

max_dist_linestring <- border_points |>
    filter(as.logical(distances == max(distances))) |>
    bind_rows(st_centroid(test)) |>
    summarise() |>
    st_cast("LINESTRING")

ggplot() +
    geom_sf(data = test, size = 1, shape = 16, alpha = 0.1) + # shape
    geom_sf(data = st_centroid(test)) + # centroid
    geom_sf(data = max_dist_linestring) +
    theme_bw()

字符串
x1c 0d1x的数据

计算质心和投影的注意事项

经度/纬度格式的数据。st_crs(GER_postcode)返回4326，即WGS84，纬度/经度系统。但是，st_centroid()不能为纬度/经度数据给予准确的结果。
您应该将数据转换为projected coordinate system，即飞机。由于您的数据是德国，您可能需要使用DE_ETRS89。您可以通过以下方式执行此操作：

GER_postcode <- st_transform(GER_postcode, crs = 25831)

型
如果您选择不同的CRS，只需确保st_is_longlat(GER_postcode)是FALSE。这将使您获得更准确的最大距离。在你发布的例子中，它造成了大约10米的差异。但是，根据位置的不同，您可能会得到完全错误的结果（即实际上不是最远距离的线）。更多信息请参见伦敦预测与地理缓冲区图。

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