多边形之间重叠的百分比

Question

我是一名新手，第一次使用R并在此发帖。我想让大家知道我对R语言还很陌生，希望这能简化你们的回答。我正在撰写我的硕士论文，其中涉及到南非不同物种的分布情况。我的研究包括4个动物家族：1个猎物家族（包含29个物种）和3个掠食家族（每个家族都包含更多物种）。对于每个物种，我都有一个形状文件，其中包含它们的分布多边形，因此我有很多形状文件。现在我的问题是，我必须计算每个掠食者与每个猎物物种之间的重叠百分比（当掠食者的分布/多边形在猎物的分布/多边形内时，100%的重叠是指相对于猎物物种的多边形计算百分比）。

我知道我可能可以为每个物种单独进行计算，但这需要花费我数周的时间，而我没有那么多时间。即使我的导师也没有做过这样的事情，并且正在尝试自己解决。他最初给了我这段代码：

my_rangemaps <- list.files(path = "imagine_rangemaps", pattern = ".shp", full.names = TRUE) 
my_rangemaps 
rangemap_matrix <- pairwiseRangemaps(my_rangemaps, projection = 3035, 
             Ncpu = 1, nchunks = 1, filename = "rangemap_matrix.csv") 

但结果并不如我们所预期的那样，因为它没有相对于任何多边形计算百分比。有没有人知道一种相对简单的方法来获取重叠百分比，而不需要太多复杂的代码呢？也许可以得到一个包含所有物种/形状文件/多边形的矩阵形式的结果？谢谢大家提前！

- Yousri El Adak

Answer 1

为了好玩，这里有一个例子。这里或者在gis.stackexchange.com上的一些人可能有更好的方法：

library(raster)
library(sp)
## example data:
p1 <- structure(c(0, 0, 0.4, 0.4, 0, 0.6, 0.6, 0), .Dim = c(4L, 2L), .Dimnames = list(NULL, c("x", "y")))
p2 <- structure(c(0.2, 0.2, 0.6, 0.6, 0, 0.4, 0.4, 0), .Dim = c(4L, 2L), .Dimnames = list(NULL, c("x", "y")))
p3 <- structure(c(0, 0, 0.8, 0.8, 0, 0.8, 0.8, 0), .Dim = c(4L, 2L), .Dimnames = list(NULL, c("x", "y")))
poly <- SpatialPolygons(list(Polygons(list(Polygon(p1)), "a"),Polygons(list(Polygon(p2)), "b"),Polygons(list(Polygon(p3)), "c")),1L:3L)
plot(poly)

## areas for the original shapes:
areas_poly <- vector(length = length(poly)) 
for (x in seq_along(poly)) areas_poly[x]<-area(poly[x])

## areas for the overlapping regions:
idx <- combn(seq_along(poly),2)
areas_intersect <- sapply(1:ncol(idx), function(x) {
  area(intersect(poly[idx[1,x]], poly[idx[2,x]])) 
})

## get overlaps in percentages:
overlap_perc <- 
  round(do.call(cbind, lapply(seq_len(ncol(idx)), function(x)  
  rbind(
    areas_intersect[x] / areas_poly[idx[1,x]] * 100, 
    areas_intersect[x] / areas_poly[idx[2,x]] * 100
  )
)), 2)

## into matrix form:
m <- matrix(100, ncol=length(poly), nrow=length(poly))
m[rbind(t(idx),t(idx)[,2:1])] <- as.vector(t(overlap_perc))
m
#       [,1]   [,2] [,3]
# [1,] 100.0  33.33  100
# [2,]  50.0 100.00  100
# [3,]  37.5  25.00  100

- lukeA