使用ggplot在地图上对相邻区域进行不同颜色的着色处理

Question

我正在尝试使用ggplot在R中制作不同地区的地图，使相邻的地区颜色不同，类似于五色定理所描述的内容。

这里的地区是加利福尼亚县的分组，使用一个数字进行编码（这里是列）。使用ggplot()和geom_map()来为地区着色，使用定性比例尺，最接近的结果如下：

ggplot() + geom_map(data = data, aes(map_id = geoid, fill = as.factor(c20 %% 12)), 
                  map = county) + expand_limits(x = county$long, y = county$lat) +
coord_map(projection="mercator") +
scale_fill_brewer(palette = "Paired") +
geom_text(data = distcenters, aes(x = clong, y = clat, label = cluster, size = 0.2))

问题在于来自不同地区（即带有不同编号的地区）的相邻县有时会具有相同的颜色。例如，在洛杉矶周围，来自33号和45号地区的县是相同颜色的，我们无法在视觉上区分这些地区。

是否有一种使用ggplot的方法可以解决这个问题？

- Erispoe

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如果您使用更多颜色选择的调色板，是否会得到类似的结果，即一些相邻的县具有相同的颜色？我记得一些酿造者调色板只有有限的颜色，这可能会限制您。 - lawyeR

所以你想要一个着色算法的实现吗？这与ggplot没有任何关系...我已经在Python中为QGIS实现了（相当幼稚的版本）这样的着色算法。“贪婪”算法可能是最简单易懂的，但并不是最优的（在病态情况下有时会出现7种颜色或更多来着色区域）。 - Spacedman

在R中有spdep包用于邻接计算和igraph包用于网络分析。此外，该算法的详细信息可以在http://www.geeksforgeeks.org/graph-coloring-set-2-greedy-algorithm/找到。 - Spacedman

Answer 1

尝试这个。它需要一个空间多边形数据框，并返回每个元素的颜色向量，使得相邻的两个多边形颜色不同。

您需要先安装spdep软件包。

nacol <- function(spdf){
    resample <- function(x, ...) x[sample.int(length(x), ...)]
    nunique <- function(x){unique(x[!is.na(x)])}
    np = nrow(spdf)
    adjl = spdep::poly2nb(spdf)
    cols = rep(NA, np)
    cols[1]=1
    nextColour = 2

    for(k in 2:np){
        adjcolours = nunique(cols[adjl[[k]]])
        if(length(adjcolours)==0){
            cols[k]=resample(cols[!is.na(cols)],1)
        }else{
            avail = setdiff(nunique(cols), nunique(adjcolours))
            if(length(avail)==0){
                cols[k]=nextColour
                nextColour=nextColour+1
            }else{
                cols[k]=resample(avail,size=1)
            }
        }
    }
    return(cols)
}

测试：

  library(spdep)
  example(columbus)
  columbus$C = nacol(columbus)
  plot(columbus,col=columbus$C+1)

- Spacedman

Answer 2

这可能有点晚了，但是当我搜索同样的问题时，我找到了一个名为MapColoring的开发包。它正好可以实现你所要求的功能。新名称："一个可解决这个问题的开发包"

- Puki Luki