R: Wie erstelle ich eine Heatmap mit dem Faltblattpaket?

Ich habe mit dem Paket einen Beitrag über interaktive Karten mit R gelesen leaflet.

In diesem Artikel hat der Autor eine Heatmap wie folgt erstellt:

X=cbind(lng,lat)
kde2d <- bkde2D(X, bandwidth=c(bw.ucv(X[,1]),bw.ucv(X[,2])))

x=kde2d$x1
y=kde2d$x2
z=kde2d$fhat
CL=contourLines(x , y , z)

m = leaflet() %>% addTiles() 
m %>% addPolygons(CL[[5]]$x,CL[[5]]$y,fillColor = "red", stroke = FALSE)

Ich bin mit der bkde2DFunktion nicht vertraut und frage mich, ob dieser Code auf Shapefiles verallgemeinert werden kann.

Was ist, wenn jeder Knoten ein bestimmtes Gewicht hat, das wir auf der Heatmap darstellen möchten?

Gibt es andere Möglichkeiten, eine Heatmap mit leafletMap in R zu erstellen ?

Hier ist mein Ansatz zum Erstellen einer allgemeineren Heatmap in Leaflet mit R. Dieser Ansatz verwendet contourLineswie der zuvor erwähnte Blog-Beitrag, aber ich lapplyiteriere über alle Ergebnisse und konvertiere sie in allgemeine Polygone. Im vorherigen Beispiel ist es Sache des Benutzers, jedes Polygon einzeln zu zeichnen, daher würde ich dies als "allgemeiner" bezeichnen (zumindest ist dies die Generalisierung, die ich beim Lesen des Blogposts wollte!).

## INITIALIZE
library("leaflet")
library("data.table")
library("sp")
library("rgdal")
# library("maptools")
library("KernSmooth")

inurl <- "https://data.cityofchicago.org/api/views/22s8-eq8h/rows.csv?accessType=DOWNLOAD"
infile <- "mvthefts.csv"

## LOAD DATA
## Also, clean up variable names, and convert dates
if(!file.exists(infile)){
    download.file(url = inurl, destfile = infile)
}
dat <- data.table::fread(infile)
setnames(dat, tolower(colnames(dat)))
setnames(dat, gsub(" ", "_", colnames(dat)))
dat <- dat[!is.na(longitude)]
dat[ , date := as.IDate(date, "%m/%d/%Y")]

## MAKE CONTOUR LINES
## Note, bandwidth choice is based on MASS::bandwidth.nrd()
kde <- bkde2D(dat[ , list(longitude, latitude)],
              bandwidth=c(.0045, .0068), gridsize = c(100,100))
CL <- contourLines(kde$x1 , kde$x2 , kde$fhat)

## EXTRACT CONTOUR LINE LEVELS
LEVS <- as.factor(sapply(CL, `[[`, "level"))
NLEV <- length(levels(LEVS))

## CONVERT CONTOUR LINES TO POLYGONS
pgons <- lapply(1:length(CL), function(i)
    Polygons(list(Polygon(cbind(CL[[i]]$x, CL[[i]]$y))), ID=i))
spgons = SpatialPolygons(pgons)

## Leaflet map with polygons
leaflet(spgons) %>% addTiles() %>% 
    addPolygons(color = heat.colors(NLEV, NULL)[LEVS])

Folgendes haben Sie an dieser Stelle:

## Leaflet map with points and polygons
## Note, this shows some problems with the KDE, in my opinion...
## For example there seems to be a hot spot at the intersection of Mayfield and
## Fillmore, but it's not getting picked up.  Maybe a smaller bw is a good idea?

leaflet(spgons) %>% addTiles() %>%
    addPolygons(color = heat.colors(NLEV, NULL)[LEVS]) %>%
    addCircles(lng = dat$longitude, lat = dat$latitude,
               radius = .5, opacity = .2, col = "blue")

Und so würde die Heatmap mit Punkten aussehen:

Hier ist ein Bereich, der mir vorschlägt, dass ich einige Parameter optimieren oder vielleicht einen anderen Kernel verwenden muss:

## Leaflet map with polygons, using Spatial Data Frame
## Initially I thought that the data frame structure was necessary
## This seems to give the same results, but maybe there are some 
## advantages to using the data.frame, e.g. for adding more columns
spgonsdf = SpatialPolygonsDataFrame(Sr = spgons,
                                    data = data.frame(level = LEVS),
                                    match.ID = TRUE)
leaflet() %>% addTiles() %>%
    addPolygons(data = spgonsdf,
                color = heat.colors(NLEV, NULL)[spgonsdf@data$level])

Aufbauend auf der obigen Antwort von genorama können Sie auch die Ausgabe von bkde2D in ein Raster anstatt in Konturlinien konvertieren, wobei Sie die fhat-Werte als Rasterzellenwerte verwenden

library("leaflet")
library("data.table")
library("sp")
library("rgdal")
# library("maptools")
library("KernSmooth")
library("raster")

inurl <- "https://data.cityofchicago.org/api/views/22s8-eq8h/rows.csv?accessType=DOWNLOAD"
infile <- "mvthefts.csv"

## LOAD DATA
## Also, clean up variable names, and convert dates
if(!file.exists(infile)){
  download.file(url = inurl, destfile = infile)
}
dat <- data.table::fread(infile)
setnames(dat, tolower(colnames(dat)))
setnames(dat, gsub(" ", "_", colnames(dat)))
dat <- dat[!is.na(longitude)]
dat[ , date := as.IDate(date, "%m/%d/%Y")]

## Create kernel density output
kde <- bkde2D(dat[ , list(longitude, latitude)],
              bandwidth=c(.0045, .0068), gridsize = c(100,100))
# Create Raster from Kernel Density output
KernelDensityRaster <- raster(list(x=kde$x1 ,y=kde$x2 ,z = kde$fhat))

#create pal function for coloring the raster
palRaster <- colorNumeric("Spectral", domain = KernelDensityRaster@data@values)

## Leaflet map with raster
leaflet() %>% addTiles() %>% 
  addRasterImage(KernelDensityRaster, 
                 colors = palRaster, 
                 opacity = .8) %>%
  addLegend(pal = palRaster, 
            values = KernelDensityRaster@data@values, 
            title = "Kernel Density of Points")

Dies ist Ihre Ausgabe. Beachten Sie, dass die Werte mit niedriger Dichte im Raster immer noch farbig angezeigt werden.

Wir können diese Zellen mit niedriger Dichte folgendermaßen entfernen:

#set low density cells as NA so we can make them transparent with the colorNumeric function
 KernelDensityRaster@data@values[which(KernelDensityRaster@data@values < 1)] <- NA

#create pal function for coloring the raster
palRaster <- colorNumeric("Spectral", domain = KernelDensityRaster@data@values, na.color = "transparent")

## Redraw the map
leaflet() %>% addTiles() %>% 
  addRasterImage(KernelDensityRaster, 
                 colors = palRaster, 
                 opacity = .8) %>%
  addLegend(pal = palRaster, 
            values = KernelDensityRaster@data@values, 
            title = "Kernel Density of Points")

Jetzt ist jede Rasterzelle mit einem Wert von weniger als 1 transparent.

Wenn Sie ein gruppiertes Raster möchten, verwenden Sie die Funktion colorBin anstelle der Funktion colorNumeric:

palRaster <- colorBin("Spectral", bins = 7, domain = KernelDensityRaster@data@values, na.color = "transparent")

## Leaflet map with raster
leaflet() %>% addTiles() %>% 
  addRasterImage(KernelDensityRaster, 
                 colors = palRaster, 
                 opacity = .8) %>%
  addLegend(pal = palRaster, 
            values = KernelDensityRaster@data@values, 
            title = "Kernel Density of Points")

Um es glatter zu machen, erhöhen Sie einfach die Rastergröße in der bkde2D-Funktion. Dies erhöht die Auflösung des generierten Rasters. (Ich habe es geändert in

gridsize = c(1000,1000)

Ausgabe:

Eine einfache Möglichkeit, Leaflet- Heatmaps in R zu erstellen, ist das Leaflet.heat- Plugin. Eine ausgezeichnete Anleitung zur Verwendung finden Sie hier . Ich hoffe, Sie finden es nützlich.