Otro ejercicio con spatial data, R y data science para el trabajo con objetos espaciales. El tema que traigo hoy puede ser útil para aquellos que, dado un spatial data, tienen que identificar los polígonos que bordean ese objeto; en este caso vamos a identificar los municipios que bordean España (ya sean limítrofes con Francia y Portugal o municipios costeros). No se plantean algoritmos complicados; como en entradas anteriores, nos centramos en la extracción de mapas de GADM.
Obtención de los mapas necesarios
library(maptools)
library(raster)
library(maps)
library(tidyverse)
library(sqldf)
# Obtenemos el mapa de España (level 0: contorno nacional)
Espania <- getData('GADM', country = 'Spain', level = 0)
# Obtenemos el mapa municipal (level 4)
Espania2 <- getData('GADM', country = 'Spain', level = 4)
Por un lado obtenemos el contorno nacional (level 0) y, por otro, la división municipal (level 4). Un tipo brillante sería capaz de encontrar un algoritmo que identificara qué polígonos no tienen adyacencia por algún lado, pero una aproximación más sencilla es: «si cruzo el borde con los municipios, los polígonos que coincidan son el exterior».
Municipios del contorno
# Extraemos puntos del contorno redondeando coordenadas para facilitar el cruce
contorno_puntos <- fortify(Espania) %>%
mutate(lat2 = round(lat, 1), long2 = round(long, 1)) %>%
select(long2, lat2)
# Extraemos puntos de los municipios con el mismo redondeo
municipios_puntos <- fortify(Espania2) %>%
mutate(lat2 = round(lat, 1), long2 = round(long, 1)) %>%
select(long2, lat2, id) # 'id' identifica al municipio
# Cruce para identificar puntos coincidentes
coincidencias <- inner_join(municipios_puntos, contorno_puntos, by = c("long2", "lat2"))
En este punto hay aspectos mejorables: el cruce se realiza por latitud y longitud. Difícilmente encajarán al decimal los dos objetos espaciales, así que se opta por redondear a un decimal tanto la longitud como la latitud. Ésto provoca duplicados y un objeto de gran tamaño. Por ello es necesario seleccionar registros únicos por municipio:
# Identificamos municipios que tienen puntos en el contorno
contorno_final <- coincidencias %>%
distinct(id) %>%
mutate(exterior = 1)
Lo pongo en dos objetos para que lo veáis mejor. Advertencia: este paso puede tardar un poco dependiendo del volumen de puntos. Ahora contorno_final tiene los identificadores de los municipios que bordean España.
Representación final
# Unimos con los datos del mapa completo
Espania2_df <- fortify(Espania2)
municipios_mapa <- left_join(Espania2_df, contorno_final, by = "id")
# Pintamos el mapa
ggplot(data = municipios_mapa, aes(x = long, y = lat, group = group)) +
geom_polygon(aes(fill = as.factor(exterior))) +
scale_fill_manual(values = c("1" = "red"), na.value = "white") +
theme_minimal() +
labs(title = "Municipios costeros y limítrofes de España")
Y así tenéis el mapa resultante. Con poco esfuerzo podréis separar los municipios limítrofes con Francia de los de Portugal o los costeros basándoos en sus coordenadas. Saludos.