将多边形分配给 R 数据框中的数据点

Elly 发表于 Dev

艾莉

我有两个数据框：

points包含一系列带x, y坐标的点。
poly 包含两个多边形的坐标（我实际上有 100 多个，但在这里保持简单）。

我希望能够向数据框中添加points一个名为的额外列Area，其中包含点所在多边形的名称。

poly <- data.frame(
pol= c("P1", "P1","P1","P1","P1","P2","P2","P2","P2", "P2"),
x=c(4360, 7273, 7759, 4440, 4360, 8720,11959, 11440,8200, 8720),
y=c(1009, 9900,28559,28430,1009,9870,9740,28500,28040,9870))

points <- data.frame(
       object = c("P1", "P1","P1","P2","P2","P2"),
       timestamp= c(1485670023468,1485670023970, 1485670024565, 1485670025756,1485670045062, 1485670047366),
       x=c(6000, 6000, 6050, 10000, 10300, 8000),
       y=c(10000, 20000,2000,5000,20000,2000))

plot(poly$x, poly$y, type = 'l')
text(points$x, points$y, labels=points$object )

所以基本上在这个例子中，前 2 行应该有，Area= "P1"而最后一个点应该是空白的，因为该点不包含在任何多边形中。

我曾尝试使用该函数，in.out但无法按照我的描述构建数据框。

非常感谢任何帮助！

李哲源

尽管这是使用for循环，但实际上速度相当快。

library(mgcv)

x <- split(poly$x, poly$pol)
y <- split(poly$y, poly$pol)

todo <- 1:nrow(points)
Area <- rep.int("", nrow(points))
pol <- names(x)

# loop through polygons
for (i in 1:length(x)) {
  # the vertices of i-th polygon
  bnd <- cbind(x[[i]], y[[i]])
  # points to allocate
  xy <- with(points, cbind(x[todo], y[todo]))
  inbnd <- in.out(bnd, xy)
  # allocation
  Area[todo[inbnd]] <- pol[i]
  # update 'todo'
  todo <- todo[!inbnd]
  }

points$Area <- Area

其效率的两个原因：

for循环是通过多边形，而不是点。所以如果你有 100 个多边形和 100000 个点要分配，循环只有 100 次迭代而不是 100000。在每次迭代中，in.out利用C 函数的矢量化能力；
它以渐进的方式工作。一旦分配了一个点，它就会被排除在分配之外。todo变量控制通过循环分配的点数。随着它的发展，工作集正在减少。