多边形有开边吗？考虑R {spdep}中的完全/部分邻居

Question

我想知道如何定义，如果多边形有一个开边或没有。我认为，如果多边形完全被邻居包围，它就没有开边。

使用奇妙的poly2nb(fc)，我可以得到邻居的列表:但是，从这个列表中，我不知道有多少邻居必须被邻居完全包围？情况如下：

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在这两种情况下，我的中心red多边形都有3个邻居，但是有开边(左)，或者被邻居完全包围(右)。如果使用raster格式和皇后case，则完全包围单元需要8个邻居。如果它少了，它就是开放的细胞。但是，我可以从poly2nb(fc)和nb对象获得类似的信息吗？当然，我的数据可以包含单个多边形之间的条条和空白，所以我不想完全依赖于重叠的边缘或其他东西。

我的真实数据可以在dropbox或googleDrive上获得

以及计算邻居数量的r代码示例：

setwd("U:/Desktop/raw/myDir")

# Read input forest stand data
forest_fc = readOGR(getwd(), 
                    layer = "forest_fc")

# continuity based neighbourhood: 
# import whole 
# shapefile, do not split it by one feature at time
nb <- poly2nb(forest_fc, 
              #row.names = forest_fc,
              snap = 0) # snap to correct for the gaps/slivers 

# store the number of neighbours by cell
forest_fc$nb_count<- card(nb)

plot(forest_fc, 
     col = "white",
     border = "grey")
plot(nb, 
     coordinates(forest_fc), 
     add = T, 
     lwd = 2, 
     col = "black",
     pch = 16,
     cex = 0.5)
text(forest_fc, "nb_count", col = "red", cex = 1.2)

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如何区分完全包围的多边形和开边的多边形？

Answer 1

该方案结合了邻域和基于距离的邻域。邻居是离中央看台在缓冲范围内的看台。在下列情况下，展台具有开阔的边缘：

• 没有邻居
• 近邻林分与周围林分的树高差小于5。
• 如果空间擦除‘缓冲器-邻居’大于一定值，这里我使用16米。

下面是一个考虑到开放边缘的不同情况的模式，但是它有相同数量的邻居：

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我的函数逐行遍历shapefile。对于每一行，它基于缓冲区标识一组邻居，并将其与其邻居的高度进行比较。如果差值小于5，则通过从缓冲区中擦除邻居来另外检查间隙是否存在。

以下是整个功能：

defineOpenEdge <- function(spdf, treeHeight, distance = 10, pixel.width = 16, ...) {

  # loop through the dataframe
  spdf@data$open_edge <- FALSE
  for (i in seq_along(spdf)) {

    # define stands and leftover forest
    one  = spdf[i, ]
    left = spdf[-i,]

    # Create buffer and intersectb buffer with neighbors: evalues if any are left?
    buff = buffer(one, distance)


    # Identify neighbors 
    nbrs.buff <- left[which(gOverlaps(sp::geometry(buff),
                                      sp::geometry(left), 
                                      byid = TRUE)),]

    # Conditions for open edge:
    #    - no neighbors
    if (nrow(nbrs.buff) == 0) {
      spdf@data[i,]$open_edge <- TRUE  

    } else {  # neighbors are smaller than the stands

      # Compare the height of the stands: 
      height.one  = rep(one@data$treeHeight, nrow(nbrs.buff))
      height.nbrs = nbrs.buff@data$treeHeight

      # Get the differences between the neighbouring stands
      difference = height.one - height.nbrs

      # compare here the tree heights of stands
      if(any(difference > 5)) {
        spdf@data[i,]$open_edge <- TRUE

      # Check if there is a big gap in neighborhood    
      } else {                     

        # Get the difference between two shapefiles???
        int.buff.one = rgeos::gDifference(buff, nbrs.buff + one)

        # Is the size of the openning larger than one pixel 16x16 m? 
        if (!is.null(int.buff.one) ) {

          # Calculate area of intersected data
          int.buff.one.area = gArea(int.buff.one)

          if (int.buff.one.area > 16*16) {
            spdf@data[i,]$open_edge <- TRUE
          }
        }
      }
    }
  }
 return(spdf) 
} 

这个标识，如果站有开放的边缘或没有。在缓冲器尺寸为10米时，我的开阔地站是：

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