Как я могу выполнить пространственное соединение с пакетом sf, используя st_join()

Вот пример игрушек, в котором я боролся с

# Make points
point1 <- c(.5, .5)
point2 <- c(.6, .6)
point3 <- c(3, 3)
mpt <- st_multipoint(rbind(point1, point2, point3))  # create multipoint

# Make polygons
square1 <- rbind(c(0, 0), c(1, 0), c(1,1), c(0, 1), c(0, 0))
square2 <- rbind(c(0, 0), c(2, 0), c(2,2), c(0, 2), c(0, 0))
square3 <- rbind(c(0, 0), c(-1, 0), c(-1,-1), c(0, -1), c(0, 0))
mpol <- st_multipolygon(list(list(square1), list(square2), list(square2)))  # create multipolygon

# Convert to class' sf'
pts <- st_sf(st_sfc(mpt))
polys <- st_sf(st_sfc(mpol))

# Determine which points fall inside which polygons
st_join(pts, polys, join = st_contains)

Последняя строка производит

Error in as.data.frame.default(x[[i]], optional = TRUE, stringsAsFactors = stringsAsFactors) : 
  cannot coerce class "c("sfc_MULTIPOINT", "sfc")" to a data.frame

Как я могу выполнить пространственное соединение, чтобы определить, какие точки попадают внутрь, в которых многоугольники?

Ответ 1

Я также работаю над функциями пакета sf, поэтому извиняется, если это неверно, или есть лучшие способы. Я думаю, что одна проблема заключается в том, что при построении геометрий, как в вашем примере, вы не получаете того, что думаете:

> pts
Simple feature collection with 1 feature and 0 fields
geometry type:  MULTIPOINT
dimension:      XY
bbox:           xmin: 0.5 ymin: 0.5 xmax: 3 ymax: 3
epsg (SRID):    NA
proj4string:    NA
                     st_sfc.mpt.
1 MULTIPOINT(0.5 0.5, 0.6 0.6...

> polys
Simple feature collection with 1 feature and 0 fields
geometry type:  MULTIPOLYGON
dimension:      XY
bbox:           xmin: 0 ymin: 0 xmax: 2 ymax: 2
epsg (SRID):    NA
proj4string:    NA
                    st_sfc.mpol.
1 MULTIPOLYGON(((0 0, 1 0, 1 ...

Вы можете видеть, что у вас есть только одна "функция" как в pts, так и в polys. Это означает, что вы строите одну функцию "multipolygon" (то есть многоугольник, состоящий из 3 частей), а не три разных полигона. То же самое касается точек.

После копания я нашел этот другой (и, на мой взгляд, более простой) способ построения геометрии, используя нотацию WKT:

polys <- st_as_sfc(c("POLYGON((0 0 , 0 1 , 1 1 , 1 0, 0 0))",
                     "POLYGON((0 0 , 0 2 , 2 2 , 2 0, 0 0 ))", 
                     "POLYGON((0 0 , 0 -1 , -1 -1 , -1 0, 0 0))")) %>% 
  st_sf(ID = paste0("poly", 1:3))    

pts <- st_as_sfc(c("POINT(0.5 0.5)",
                   "POINT(0.6 0.6)",
                   "POINT(3 3)")) %>%
  st_sf(ID = paste0("point", 1:3))

> polys
Simple feature collection with 3 features and 1 field
geometry type:  POLYGON
dimension:      XY
bbox:           xmin: -1 ymin: -1 xmax: 2 ymax: 2
epsg (SRID):    NA
proj4string:    NA
     ID                              .
1 poly1 POLYGON((0 0, 0 1, 1 1, 1 0...
2 poly2 POLYGON((0 0, 0 2, 2 2, 2 0...
3 poly3 POLYGON((0 0, 0 -1, -1 -1, ...

> pts
Simple feature collection with 3 features and 1 field
geometry type:  POINT
dimension:      XY
bbox:           xmin: 0.5 ymin: 0.5 xmax: 3 ymax: 3
epsg (SRID):    NA
proj4string:    NA
      ID              .
1 point1 POINT(0.5 0.5)
2 point2 POINT(0.6 0.6)
3 point3     POINT(3 3)

вы можете видеть, что теперь оба polys и pts имеют три функции.

Теперь мы можем найти "матрицу пересечений", используя:

# Determine which points fall inside which polygons
pi <- st_contains(polys,pts, sparse = F) %>% 
  as.data.frame() %>% 
  mutate(polys = polys$ID) %>% 
  select(dim(pi)[2],1:dim(pi)[1])
colnames(pi)[2:dim(pi)[2]] = levels(pts$ID)

> pi
  polys point1 point2 point3
1 poly1   TRUE   TRUE  FALSE
2 poly2   TRUE   TRUE  FALSE
3 poly3  FALSE  FALSE  FALSE

означает (как указано @symbolixau в комментариях), что многоугольники 1 и 2 содержат точки 1 и 2, а многоугольник 3 не содержит точек. Точка 3 вместо этого не содержится ни в одном полигоне.

НТН.

Ответ 2

Я вижу другой вывод:

> # Determine which points fall inside which polygons
> st_join(pts, polys, join = st_contains)
Simple feature collection with 1 feature and 0 fields
geometry type:  MULTIPOINT
dimension:      XY
bbox:           xmin: 0.5 ymin: 0.5 xmax: 3 ymax: 3
epsg (SRID):    NA
proj4string:    NA
                        geometry
1 MULTIPOINT(0.5 0.5, 0.6 0.6...

было это с самой последней версией CRAN sf?