用于空间分析的 R 软件包

R 编程语言是一种动态工具， 提供强大的统计和数据分析功能。

近年来，空间数据分析和 GIS 应用越来越流行， R 凭借其全面的库和软件包， 自然成为许多数据科学家和 GIS 专业人士的首选工具。 本文简要介绍了 R 中可用的一些空间软件包。

rgdal

R 中空间分析的核心是rgdal 软件包， 它提供了与地理空间数据抽象库 (GDAL) 的绑定以及对 PROJ.4 库中投影和转换操作的访问。

rgdal 软件包可以读取和写入各种空间数据格式， 包括栅格和矢量。它还允许坐标参考系统管理， 这对于叠加、交叉和距离计算等空间操作至关重要。

sp

sp 软件包允许处理和存储空间数据。 它定义了点、线、多边形和网格的类， 以及将这些形状与属性组合在一起的空间数据类。

R 中的其他空间软件包（包括 rgdal）都是基于这些核心空间类构建的， 并且这些软件包中的许多函数返回 sp 中定义的类型对象。

rgeos

rgdal 软件包提供对空间数据的访问， 而rgeos提供基于几何引擎 - 开源 (GEOS) 库的空间数据操作和分析功能。 它对空间数据类型执行几何运算， 例如交集、并集、差值和距离计算。 它对于几何操作和几何图形之间的拓扑关系至关重要。

raster

raster（栅格软件包）提供了用于创建、操作、可视化和分析栅格数据的类和函数。 它通过分块处理大型数据集并一次仅将一小部分加载到内存中来支持大型数据集。 此外，该软件包还包括空间叠加、地图代数和空间建模功能， 使其成为 GIS 操作的重要工具。

sf

sf 软件包（“Simple Features”的缩写）是一个补充， 它为 R 中的空间数据提供了一种更简单、更用户友好的方法。 它利用空间矢量数据的简单特征访问， 并提供比 sp 更简单、更高效的界面。 sf 软件包直接与 GDAL 接口， 使得子集、聚合和连接等空间操作更加直观。

tmap

tmap 软件包是创建静态和交互式专题地图的强大工具。 它与 sf 软件包无缝集成， 允许用户使用简单的语法创建可发布的地图。 tmap 对于创建分区统计图、气泡图或多层地图非常有用。

Leaflet

Leaflet 软件包将 Leaflet JavaScript 库的强大功能引入 R， 提供可嵌入到 Web 应用程序中的交互式地图。 它允许在各种基于 Web 的地图提供程序（例如 OpenStreetMap、Stamen 和 Mapbox）上叠加空间数据。

rasterVis

rasterVis 软件包增强了栅格软件包的可视化功能。 它利用 lattice 软件包来创建优雅而复杂的栅格数据图​​。 从水平图和等高线图到地形的 3D 可视化， rasterVis 帮助用户创建各种绘图以彻底探索栅格数据。

maptools

maptools 软件包是 R 的另一个基础空间软件包， 它提供了一组用于操作和读取地理数据的工具， 特别是 sp 软件包的空间数据类型。 它为拓扑操作提供实用函数， 例如简化、移动和旋转空间对象。

gstat

对于地统计分析， gstat 软件包是一个综合资源。 它提供了各种方法来估计变异函数并执行空间插值， 包括克里金法和反距离加权。 gstat 支持点、网格和多边形数据， 使其成为空间结构建模的多功能工具。

spatstat

spatstat 软件包专门用于空间点模式的分析。 它提供了多种探索和建模点模式数据的方法， 从简单的探索工具到高级模型拟合技术。 spatstat 的独特之处在于其处理不规则观察窗口和空间协变量的能力。

stars

stars 软件包（“时空数组、栅格和矢量数据立方体”）是 R 空间数据库的最新补充。 它扩展了 sf 所做的工作， 包括对 tidyverse 友好格式的栅格和时间序列数据的支持。 借助 stars， 用户可以同时跨多个维度执行子集化和聚合等操作。

geosphere

geosphere 软件包用于与球面几何相关的计算。 它对于地理坐标的分析特别有用。 它包括计算距离、方向、多边形面积等的函数。 它还能够计算最短路径或大圆， 并可以处理日期变更线的跨越。

RgoogleMaps

RgoogleMaps 软件包允许在 R 中轻松使用 Google Maps API。 它提供 R 和Google Maps之间的接口， 使用户能够从 Google Maps 下载静态地图并将其用作 R 图。

在其他空间软件包的帮助下， 用户可以将空间数据叠加在这些地图上以创建信息丰富的可视化效果。

关于流行的空间分析 R 软件包， 据调查显示，sf (Simple Features for R) 的建议最多， 顾名思义，sf 是一个为 R 提供简单功能访问的软件包。

许多可用于 R 的空间软件包

这些只是 R 可用的众多空间软件包中的一部分。 它们提供了丰富的工具用于空间数据的操作、分析和可视化， 从基本操作到高级空间建模和交互式地图生成。

如果您对空间分析或 GIS感兴趣， 这些 R 软件包提供了一个很好的起点。 随着空间数据在各行业中的重要性不断增长， 这些工具的知识和应用将变得越来越有价值。