在 R 中可视化 5x5 网格单元和土壤样本的物种发生相似性

Question

我有两个数据框：

1. ref_df 每行包含有关物种及其记录的纬度和经度的信息，并且

2. sample_df，样本名称为行，物种名称为列，每个单元格为 1（存在）或 0（不存在）。

我现在想将 ref_df 及其坐标放入 5x5 Km 网格中，并获得类似于我的 sample_df 的存在/不存在数据框。因此，每一行都是一个不同的坐标对，列是物种名称，单元格是 agin、1 或 0。

然后，我根据物种组成计算每个网格单元和每个样本的 Dice-Sorensen 系数。然而，当我绘制网格单元格时，我得到了这些非常奇怪的单元格垂直线，它们显示出超低的相似性。这是由于我创建 5x5km 网格的方式所致吗？

当我按照描述转换 ref_df 时，我将其转换为以下形式：

这很棒，因为计算了 ref_df 和 sample_df

之间的相似系数

工作完美。问题是实际的绘图：

grid_size <- 1/22.2 # for geeting 5x5km
ref_df<- ref_df%>%
  mutate(lon_grid = floor(lon / grid_size) * grid_size + grid_size/2,
         lat_grid = floor(lat / grid_size) * grid_size + grid_size/2)

计算相似度然后绘图：

# Getting the border of Switzerland
    ch_map <- ne_countries(scale = "medium", country = "Switzerland", returnclass = "sf")

# Converting the sorensen similarity results to sf
    grid_cells_sf <- st_as_sf(sorensen_mean, coords = c("lon", "lat"), crs = 4326)
    grid_ch <- st_intersection(grid_cells_sf, ch_map)`

# Plotting similarity on map
    ggplot() +
      geom_sf(data = grid_ch , aes(color = sorensen_sim), shape = 15, size = 2) +
      scale_color_viridis_c(option = "viridis") +
      theme_minimal() +
      theme(legend.position = "bottom",axis.title = element_blank())+
      labs(color = "Similarity", x = "Longitude", y = "Latitude")

如果我采用更大的网格，例如8x8 公里

Answer 1

看来你的“网格”是由 ggplot 绘制的正方形组成的：

shape = 15, size = 2

。我建议使用

st::st_make_grid()

函数创建空间网格并将值分配给网格本身，例如：

ch <- geodata::gadm("CH", level = 0, path = "data")

ch <- ch |>
  sf::st_as_sf() |>
  sf::st_transform(crs = "EPSG:21781")

ch_gr <- sf::st_make_grid(ch, cellsize = c(5000, 5000)) |>
  sf::st_sf() |>
  sf::st_filter(ch)

现在让我们模拟一下瑞士的一些物种出现情况：

occurence <- sf::st_sample(ch, size = 10000) |>
  sf::st_sf()

并将计数分配给

ch_gr

网格。

ch_gr$count <- lengths(sf::st_intersects(ch_gr, occurence))

在你的情况下，我会将

ch_gr

与

ref_df

相交，以便每个网格中存在/不存在物种。

tmap::qtm(ch_gr, fill = "count")

library(ggplot2)
ggplot() +
  geom_sf(data = ch_gr , aes(color = count)) +
  scale_color_viridis_c(option = "viridis") +
  theme_minimal() +
  theme(legend.position = "bottom",axis.title = element_blank())+
  labs(color = "Count", x = "Longitude", y = "Latitude")

^{创建于 2024 年 12 月 10 日，使用 reprex v2.1.1}