R中矩阵和数据帧的合并

Question

我开始在R中使用一个shapefile。在这个shapefile中，每个"边界"；由"0"中的值唯一地定义；col1"；(例如ABC111、ABC112、ABC113等(：

library(sf)
library(igraph)
library(spdeb)
sf <- sf::st_read("C:/Users/me/OneDrive/Documents/shape5/myshp.shp", options = "ENCODING=WINDOWS-1252")
head(sf)
Simple feature collection with 6 features and 3 fields
Geometry type: MULTIPOLYGON
Dimension:     XY
Bounding box:  xmin: 7201955 ymin: 927899.4 xmax: 7484015 ymax: 1191414
Projected CRS: PCS_Lambert_Conformal_Conic
col1   col2  col3                   geometry
620     ABC111    99 Region1 MULTIPOLYGON (((7473971 119...
621     ABC112    99 Region1 MULTIPOLYGON (((7480277 118...
622     ABC113   99 Region1 MULTIPOLYGON (((7477124 118...
627     ABC114    99 Region1 MULTIPOLYGON (((7471697 118...
638     ABC115   99 Region1 MULTIPOLYGON (((7209908 928...
639     ABC116    99 Region1 MULTIPOLYGON (((7206683 937...
> dim(sf)
[1] 500   4

使用此帖子作为参考(https://gis.stackexchange.com/questions/403315/creating-adjacent-matrix-with-polygons-in-shapefile-with-r)，我将这个形状文件转换为邻接矩阵和边缘列表：

mat <- nb2mat(poly2nb(sf), style = "B")
g1 <- graph_from_adjacency_matrix(mat)
g2 <- as_edgelist(g1)
>g1
IGRAPH 43082db D--- 513 2880 -- 
+ attr: color (v/c)
+ edges from 43082db:
[1]  1->  3  1->  4  1-> 37  1-> 38  1-> 40  1-> 43  1-> 62  1->126  1->197  2->  3  2-> 24  2-> 37  2-> 38  2->125  3->  1  3->  2  3-> 38  3->125  3->197  3->198  3->241  3->265
[23]  4->  1  4-> 43  4-> 44  4-> 62  4->126  5->  7  5->408  5->409  5->410  5->478  6->  7  6->150  6->153  6->291  6->411  6->476  7->  5  7->  6  7->168  7->169  7->170  7->291
[45]  7->410  7->476  7->477  7->478  8-> 11  8-> 21  8->213  8->214  8->454  8->489  8->490  9-> 11  9-> 12  9-> 14  9-> 15  9-> 49  9->159  9->161  9->164  9->211  9->212  9->213
[67]  9->223  9->324  9->325  9->326  9->336  9->337  9->343  9->379  9->380  9->383  9->384  9->385  9->386  9->387  9->390  9->395  9->396  9->397  9->413  9->461  9->464  9->465
[89]  9->470  9->471  9->511  9->512 10-> 12 10-> 13 10-> 49 10-> 50 10->210 10->211 10->342 11->  8 11->  9 11-> 14 11->213 11->343 11->380 11->454 11->461 11->490 11->491 11->502
[111] 12->  9 12-> 10 12-> 13 12-> 15 12-> 17 12-> 49 12->354 12->395 12->402 12->513 13-> 10 13-> 12 13-> 50 13->193 13->208 13->342 13->430 13->439 13->503 14->  9 14-> 11 14-> 16
[133] 14-> 17 14->324 14->343 14->344 14->380 14->396 14->414 14->479 14->491 14->502 15->  9 15-> 12 15-> 17 15->324 15->395 15->396 15->413 16-> 14 16-> 17 16-> 18 16-> 19 16->303
[155] 16->310 16->311 16->348 16->349 16->350 16->400 16->401 16->403 16->414 16->479 16->480 16->481 16->482 16->491 17-> 12 17-> 14 17-> 15 17-> 16 17-> 18 17->303 17->310 17->346
+ ... omitted several edges
> head(g2)
[,1] [,2]
[1,]    1    3
[2,]    1    4
[3,]    1   37
[4,]    1   38
[5,]    1   40
[6,]    1   43

现在，我也有一个"；参考表"；其包含用于"0"的每个值的变量；col1"；。例如，下雨的天数每个值为"0"；col1"：

#simulate data
var1 = rep("ABC",500)
var2 = seq(111, 511, by=1)
rainfall = rnorm(500, 60, 2)
reference = data.frame(col1 = paste0(var1,var2), rainfall)
> head(reference)
col1 rainfall
1 ABC111 57.09933
2 ABC112 59.41411
3 ABC113 60.71370
4 ABC114 62.04429
5 ABC115 58.30965
6 ABC116 60.35608

我想合并"；参考"；数据帧；边缘列表"；或者用"；邻接矩阵"；。我天真的尝试是这样的：

# create an ID key:
reference$id = 1:nrow(reference)
g2 = data.frame(g2)
g2$id = g2$X1
merged = merge(x = g2 , y = reference, by = "id", all.x = TRUE)

问题是，我不知道是否正确创建了ID变量。我只是假设；col1"；在shapefile中以与"；g2"；。但我不确定这个假设是否正确。

• 有人能告诉我我做得是否正确吗还有更多的"；精确的"；这种合并的方式(例如使用公共的"密钥"(？shapefile或igraph对象是否可以用于自动/直接添加col1的实际值，以便在合并过程中不会出现歧义

谢谢！

Answer 1

您可以使用col1变量作为ID进行合并，因此您需要"转换"；边列表中的第一列对应于col1ID。边确实是根据邻接矩阵排序的，因此第一列中的第一个对象对应于邻接矩阵中的第一元素。

首先，我建议使用as_data_frame而不是as_edgelist。

g2 <- as_data_frame(g1)

然后，您可以使用sf$col1[g2$from]:获得sf对象的原始ID

g2$col1 <- sf$col1[g2$from]

最后，合并两个数据帧：

merge(g2, reference)

---

因为您不允许访问sf对象，所以我在这里使用您建议的GIS SE示例中的数据给出了一个可复制的示例：

# Data
sf <- sf::st_read("Cuencas_disponibilidad_2021.shp")
mat <- nb2mat(poly2nb(sf), style = "B")
g1 <- graph_from_adjacency_matrix(mat)
#Mock reference dataframe
reference = data.frame(col1 = unique(sf$id_cuenca),
rainfall = rnorm(757))

# Create the dataframe from the adjacency matrix
g2 <- as_data_frame(g1)
# Use the original ID values for the `from` column:
g2$col1 <- sf$id_cuenca[g2$from]
# Merge
merge(g2, reference) |> head
#   col1 from to   rainfall
# 1  101    1  2 -0.4494151
# 2  101    1  4 -0.4494151
# 3  101    1  5 -0.4494151
# 4  101    1  6 -0.4494151
# 5  102    4  1  1.6520035
# 6  102    4  6  1.6520035