RでGIS（ディゾルブ）

ディゾルブとは

あるデータの地物を、特定の属性の同一となる値の地物ごとに結合する処理です。

イメージ図

本編

ディゾルブしたいデータを読み込みます

# Shapefileの読み込み
library(sf)
shapefile_data <- st_read("B002005212020DDSWC01101/r2kb01101.shp")

今回はe-Statより境界データ（小地域）の北海道札幌市中央区のポリゴンを使用します。

このようなポリゴンになっています。

属性にはCITY_NAMEに札幌市中央区という同じ文字列が入っているので、それをキーとしてディゾルブしていきます。

library(dplyr)

# 属性に基づいてグループ化し、ディゾルブ
dissolved_shapefile <- shapefile_data  %>%
  group_by("CITY_NAME")%>%
  summarise(geometry = st_union(geometry))

group_byでディゾルブする際のキーとなるカラムを指定します。
さらにdplyrのsummariseでジオメトリをグループごとにユニオンします。

処理結果は下図の通りで、全ての地物が１まとまりになりました。

属性テーブルの情報は削ぎ落とされる

ジオメトリエラーが起きた時

もし

! Loop 0 is not valid: Edge 4 is degenerate (duplicate vertex)
Run `rlang::last_trace()` to see where the error occurred.

といったエラーが出た場合、重複した頂点などがあり、ジオメトリエラーが起きているので、ディゾルブを実行する前に以下を実行してみてください。

# ジオメトリを修正
shapefile_data <- st_make_valid(shapefile_data)

ディゾルブ時に他の属性の値を合計したりする場合

今回のデータの属性にはJINKOというカラムに各地区の人口が入力されていたので、ディゾルブ時にその人口の数値を合計したいと思います。

# 属性に基づいてグループ化し、ジオメトリをディゾルブし、JINKOのカラムを合計
dissolved_shapefile <- shapefile_data %>%
  group_by("CITY_NAME") %>%
  summarise(
    geometry = st_union(geometry),
    total_JINKO = sum(JINKO, na.rm = TRUE)
  )

最初のコードから増えたのはtotal_JINKO = sum(JINKO, na.rm = TRUE)の部分でsummariseする際にJINKOのカラムをsum（合計）して、total_JINKOというカラムに結果を入力するようにしています。

この結果、処理実行後の属性テーブルは以下の通りtotal_JINKOというカラムにJINKOの合計値が入っています。

札幌市中央区の人口は248,680人であることがわかります。

summariseの集計処理はsum（合計）の他に以下のような集計が可能です

• 合計 (sum): 指定されたカラムの合計
• 平均 (mean): 指定されたカラムの平均値
• 中央値 (median): 指定されたカラムの中央値
• 最大値 (max): 指定されたカラムの最大値
• 最小値 (min): 指定されたカラムの最小値
• 標準偏差 (sd): 指定されたカラムの標準偏差
• 分散 (var): 指定されたカラムの分散
• 行数のカウント (n): グループごとの行数をカウントする

それぞれ実行する際には以下のように書く。

dissolved_shapefile <- shapefile_data %>%
  group_by("CITY_NAME") %>%
  summarise(
    geometry = st_union(geometry),
    total_JINKO = sum(JINKO, na.rm = TRUE),
    average_JINKO = mean(JINKO, na.rm = TRUE),
    median_JINKO = median(JINKO, na.rm = TRUE),
    maximum_JINKO = max(JINKO, na.rm = TRUE),
    minimum_JINKO = min(JINKO, na.rm = TRUE),
    sd_JINKO = sd(JINKO, na.rm = TRUE),
    var_JINKO = var(JINKO, na.rm = TRUE),
    count_JINKO = n()
  )

データ数をカウントするn()のみ引数は使用しなくて大丈夫です。

データのエクスポート

ディゾルブした結果をGeoPackageなどにエクスポートしたい場合は、以下のようにする。

output_path <- "path_to_save/hogehoge.gpkg"
# GeoPackage形式で保存
st_write(dissolved_shapefile, output_path, driver = "GPKG")