Clip đối tượng không gian vào hộp giới hạn trong R

Đưa ra một đối tượng Không gian trong R, làm cách nào để cắt tất cả các phần tử của nó nằm trong một khung giới hạn?

Có hai điều tôi muốn làm (lý tưởng nhất là tôi biết cách làm cả hai, nhưng đó là một giải pháp chấp nhận được cho vấn đề hiện tại của tôi - hạn chế một hình đa giác ở Hoa Kỳ lục địa).

1. Thả từng phần tử không đầy đủ trong hộp giới hạn. Điều này có vẻ như bbox()<-là cách hợp lý, nhưng không có phương pháp như vậy tồn tại.

2. Thực hiện một thao tác clip thực sự, sao cho các phần tử không cực nhỏ (ví dụ: đa giác, đường thẳng) bị cắt ở ranh giới . sp::bboxthiếu một phương thức gán, vì vậy cách duy nhất tôi nghĩ ra là sử dụng overhoặc gContains/ gCrosseskết hợp với một đối tượng SpatialPolygons chứa một hộp có tọa độ của hộp giới hạn mới. Sau đó, khi cắt một đối tượng đa giác, bạn phải tìm ra cái nào được chứa so với chữ thập và thay đổi tọa độ của các đa giác đó để chúng không vượt quá hộp. Hoặc một cái gì đó như gIntersection. Nhưng chắc chắn có một cách đơn giản hơn?

Mặc dù tôi biết rằng có nhiều vấn đề với các hộp giới hạn và lớp phủ không gian cho đa giác xác định vùng quan tâm thường được ưa thích hơn, trong nhiều trường hợp, các hộp giới hạn hoạt động tốt và đơn giản hơn.

Tôi đã tạo ra một chức năng nhỏ cho mục đích này và nó đã được những người khác sử dụng với những đánh giá tốt!

gClip <- function(shp, bb){
  if(class(bb) == "matrix") b_poly <- as(extent(as.vector(t(bb))), "SpatialPolygons")
  else b_poly <- as(extent(bb), "SpatialPolygons")
  gIntersection(shp, b_poly, byid = TRUE)
}

Điều này sẽ giải quyết vấn đề của bạn. Giải thích thêm tại đây: http://robinlovelace.net/r/2014/07/29/clipping-with-r.html

Đa giác giả b_polyđược tạo ra không có chuỗi proj4, dẫn đến " Cảnh báo: spgeom1 và spgeom2 có các chuỗi proj4 khác nhau ", nhưng điều này là vô hại.

Đây là phiên bản ranh giới cẩu thả (đủ để đáp ứng nhu cầu của tôi kịp thời hạn chót vào ngày mai :-)):

#' Convert a bounding box to a SpatialPolygons object
#' Bounding box is first created (in lat/lon) then projected if specified
#' @param bbox Bounding box: a 2x2 numerical matrix of lat/lon coordinates
#' @param proj4stringFrom Projection string for the current bbox coordinates (defaults to lat/lon, WGS84)
#' @param proj4stringTo Projection string, or NULL to not project
#' @seealso \code{\link{clipToExtent}} which uses the output of this to clip to a bounding box
#' @return A SpatialPolygons object of the bounding box
#' @example 
#' bb <- matrix(c(3,2,5,4),nrow=2)
#' rownames(bb) <- c("lon","lat")
#' colnames(bb) <- c('min','max')
as.SpatialPolygons.bbox <- function( bbox, proj4stringFrom=CRS("+proj=longlat +datum=WGS84"), proj4stringTo=NULL ) {
  # Create unprojected bbox as spatial object
  bboxMat <- rbind( c(bbox['lon','min'],bbox['lat','min']), c(bbox['lon','min'],bbox['lat','max']), c(bbox['lon','max'],bbox['lat','max']), c(bbox['lon','max'],bbox['lat','min']), c(bbox['lon','min'],bbox['lat','min']) ) # clockwise, 5 points to close it
  bboxSP <- SpatialPolygons( list(Polygons(list(Polygon(bboxMat)),"bbox")), proj4string=proj4stringFrom  )
  if(!is.null(proj4stringTo)) {
    bboxSP <- spTransform( bboxSP, proj4stringTo )
  }
  bboxSP
}


#' Restrict to extent of a polygon
#' Currently does the sloppy thing and returns any object that has any area inside the extent polygon
#' @param sp Spatial object
#' @param extent a SpatialPolygons object - any part of sp not within a polygon will be discarded
#' @seealso \code{\link{as.SpatialPolygons.bbox}} to create a SP from a bbox
#' @return A spatial object of the same type
#' @example
#' set.seed(1)
#' P4S.latlon <- CRS("+proj=longlat +datum=WGS84")
#' ply <- SpatialPolygons(list(Polygons(list(Polygon(cbind(c(2,4,4,1,2),c(2,3,5,4,2)))), "s1"),Polygons(list(Polygon(cbind(c(5,4,2,5),c(2,3,2,2)))), "s2")), proj4string=P4S.latlon)
#' pnt <- SpatialPoints( matrix(rnorm(100),ncol=2)+2, proj4string=P4S.latlon )
#' # Make bounding box as Spatial Polygon
#' bb <- matrix(c(3,2,5,4),nrow=2)
#' rownames(bb) <- c("lon","lat")
#' colnames(bb) <- c('min','max')
#' bbSP <- as.SpatialPolygons.bbox(bb, proj4stringTo=P4S.latlon )
#' # Clip to extent
#' plyClip <- clipToExtent( ply, bbSP )
#' pntClip <- clipToExtent( pnt, bbSP )
#' # Plot
#' plot( ply )
#' plot( pnt, add=TRUE )
#' plot( bbSP, add=TRUE, border="blue" )
#' plot( plyClip, add=TRUE, border="red")
#' plot( pntClip, add=TRUE, col="red", pch="o")
clipToExtent <- function( sp, extent ) {
    require(rgeos)
    keep <- gContains( extent, sp,byid=TRUE ) | gOverlaps( extent, sp,byid=TRUE )
    stopifnot( ncol(keep)==1 )
    sp[drop(keep),]
}

Nếu bạn cần hộp giới hạn để chiếu, phiên bản ở đây sẽ thêm một interpolateđối số, để hộp được chiếu kết quả bị cong.