R:如何从网格创建平均值的热图并使用 ggplot 绘制它?

标签 r ggplot2 geospatial raster spatial

我有一个包含超过 50 000 个值的数据框(见下文),每个值都与一个位置(纬度、经度)相关联。我想计算 5° 纬度 x 5° 经度网格的每个单元格的平均值,以创建热图。最终目标是在测深图上绘制此网格。

我看过类似这样的问题 Average values of a point dataset to a grid dataset .但我无法用自己的数据复制这些示例。遗憾的是,我停留在创建网格的第一步。

我的数据是这样的:

library(sp)
library(proj4)

coordinates(data) <- c("lon", "lat")        
proj4string(data) <- CRS("+init=epsg:4326") #defined CRS to WGS 84
df<- data.frame(data)

> head(df)
         lon      lat  value
1 -48.1673562 57.71791  822.9
2 -48.7430053 57.83568 1302.3
3 -48.5662663 57.82087 1508.0
4 -48.3252052 58.29815  224.0
5 -47.1716772 58.42417   38.0
6 -46.4098311 58.67651  431.2
7 -45.8071218 58.70022  365.6
8 -45.5558936 58.46975   50.0

理想情况下,我想使用 ggplot2(见下文)在 marmap 包的 map 上绘制网格:

library(marmap)
library(ggplot2)

atlantic <- getNOAA.bathy(-80, 40, 0, 90, resolution = 25, keep = TRUE)

atl.df <- fortify(atlantic)

map <- ggplot(atl.df, aes(x=x, y=y)) +
  geom_raster(aes(fill=z), data=atl.df) +
  geom_contour(aes(z=z),
               breaks=0, #contour for continent
               colour="black", size=1) +
  scale_fill_gradientn(values = scales::rescale(c(-5000, 0, 1, 2400)),
                       colors = c("steelblue4", "#C7E0FF", "gray40", "white"))

最佳答案

听起来您想将数值变量(纬度和经度)切割成均匀的区间并汇总每个区间内的值。以下对您有用吗?

library(dplyr)

df2 <- df %>%
  mutate(lon.group = cut(lon, breaks = seq(floor(min(df$lon)), ceiling(max(df$lon)), by = 5),
                         labels = seq(floor(min(df$lon)) + 2.5, ceiling(max(df$lon)), by = 5)),
         lat.group = cut(lat, breaks = seq(floor(min(df$lat)), ceiling(max(df$lat)), by = 5),
                         labels = seq(floor(min(df$lat)) + 2.5, ceiling(max(df$lat)), by = 5))) %>%
  group_by(lon.group, lat.group) %>%
  summarise(value = mean(value), .groups = "drop") %>%
  mutate(across(where(is.factor), ~as.numeric(as.character(.x))))

示例数据:

set.seed(444)

n <- 10000
df <- data.frame(lon = runif(n, min = -100, max = -50),
                 lat = runif(n, min = 30, max = 80),
                 value = runif(n, min = 0, max = 1000))

> summary(df)
      lon              lat            value          
 Min.   :-99.99   Min.   :30.00   Min.   :   0.1136  
 1st Qu.:-87.55   1st Qu.:42.45   1st Qu.: 247.2377  
 Median :-75.29   Median :55.11   Median : 501.4165  
 Mean   :-75.12   Mean   :55.01   Mean   : 499.5385  
 3rd Qu.:-62.69   3rd Qu.:67.63   3rd Qu.: 748.8834  
 Max.   :-50.01   Max.   :80.00   Max.   : 999.9600 

前后数据对比:

gridExtra::grid.arrange(
  ggplot(df, 
         aes(x = lon, y = lat, colour = value)) + 
    geom_point() + 
    ggtitle("Original points"),
  ggplot(df2, 
         aes(x = lon.group, y = lat.group, fill = value)) + 
    geom_raster() + 
    ggtitle("Summarised grid"),
  nrow = 1
)

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关于R:如何从网格创建平均值的热图并使用 ggplot 绘制它?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/63820526/

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