如何过滤OSM形状中的所有点？

Question

我在试着从CitiBikes数据集中找到曼哈顿所有的站点。我可以从OpenStreetMap上得到曼哈顿的形状

q <- opq(bbox="Manhattan")
q <- add_osm_feature(q, key="name", value="Manhattan")
q <- add_osm_feature(q, key="boundary", value="administrative")
administrative <- osmdata_sf (q)
manhattan = administrative$osm_multipolygons[1]
plot(manhattan, main="Manhattan borough")

我可以通过以下方法将数据转换为简单的几何点

cbike <- read.csv(file="201903-citibike-tripdata.csv", stringsAsFactors=F, 
                  sep=",", na.strings=c("NA","NaN", "NULL"))
cbike$start.sf <- cbike %>%
  select(lat=start.station.latitude, lon=start.station.longitude) %>%
  st_as_sf(coords=c("lon", "lat"), crs=st_crs(manhattan))

但是我不知道manhattan里面有哪些点。我假设我想使用st_intersection或st_intersects来获得一个布尔向量，但是我对它的工作原理有点迷惑:任何谓词都是空的。

> inside = cbike$start.sf[1,1]
> inside
Simple feature collection with 1 feature and 0 fields
geometry type:  POINT
dimension:      XY
bbox:           xmin: -74.00945 ymin: 40.71107 xmax: -74.00945 ymax: 40.71107
epsg (SRID):    4326
proj4string:    +proj=longlat +datum=WGS84 +no_defs
                    geometry
1 POINT (-74.00945 40.71107)

这是富尔顿街上的一个点，显然在曼哈顿内部。但是，st_intersects(inside, manhattan)和st_within(inside, manhattan)都为空。(st_intersects(inside, inside)和st_intersects(manhattan, manhattan)都是TRUE，所以我假设通常不是点或多面体不能相交)

(这是与osmdata、sf和dplyr包一起使用的。)

Answer 1

你检查过曼哈顿几何的有效性吗？看看https://www.r-spatial.org/r/2017/03/19/invalid.html#corrup-or-invalid-geometries吧！您似乎没有使用lwgeom库。安装它(可能来自源代码)，加载，然后在manhattan上运行st_make_valid，得到一个与曼哈顿的点具有非空交叉点的有效几何体：

manhattan <- st_make_valid(manhattan)

cbike$start.sf <- cbike %>%
  select(lat=start.station.latitude, lon=start.station.longitude) %>%
  st_as_sf(coords=c("lon", "lat"), crs=st_crs(manhattan))

cbike$starts.inside.manhattan <- st_intersects(cbike$start.sf, manhattan, sparse=FALSE)[,1]

( st_intersects返回值为两两交集的n×1矩阵，只需要第一列)

> cbike$starts.inside.manhattan
   [1]  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE FALSE  TRUE  TRUE FALSE  TRUE  TRUE FALSE FALSE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE
  [21]  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE

Answer 2

如果您只想选择曼哈顿起点站点，则可以从bbox的坐标中选择：

xmin <- as.numeric(sub("(.*),.*,.*,.*", "\\1", administrative[[1]]))
xmax <- as.numeric(sub(".*,.*,(.*),.*", "\\1", administrative[[1]]))
ymin <- as.numeric(sub(".*,.*,.*,(.*)", "\\1", administrative[[1]]))
ymax <- as.numeric(sub(".*,(.*),.*,.*", "\\1", administrative[[1]]))

cbike$start_sf <- cbike %>%
  select(lat=`Start Station Latitude`, lon=`Start Station Longitude`) %>% 
subset(., (lat>=xmin & lat<=xmax & lon<=ymin & lon>=ymax)) %>%
  st_as_sf(coords=c("lon", "lat"), crs=st_crs(manhattan))