1 目的

NipponMapを活用して都道府県別データを日本地図に可視化．今回は人口を表現する．

ライブラリ：sf，tidyverse，Nipponmap

  • NipponMapをインストールしていないない場合は#install.packages("NipponMap")の#を削除し，インストール．
    • インストールは一度だけでよいため，その後このRコードは削除可能．
#install.packages("NipponMap")

library(sf)
library(tidyverse)
library(NipponMap)

2 データの読込と日本地図の可視化

シェープファイル

NipponMapがインストールできれば，シェープファイル（shapes）がユーザライブラリにある．1このファイルを現在作業しているフォルダ（ディレクトリ）に移す．

  • R　>　win-library　>　x.y （Rのバーション）　>　NipponMap　

  • shapesと示されるフォルダがあるので，これをコピーし， 現在作業しているフォルダ（ディレクトリ）にペーストする．

  • Nippon_mapと名付け，read_sf()でデータを読込．

    • シェープファイルを現在のフォルダ（ディレクトリ）に移すのが面倒だと思う場合は，Nippon_map<-以降のコマンドをread_sf(system.file("shapes/jpn.shp"), package="NipponMap")にしても可能．この場合，移す作業は必要ない．
    • crs="WGS84"は削除しても目的は達成可能．crs（Coordinate ReferenceSystem，座標参照系）を1984年に定められた世界測地系（World Geodetic System）に投影を意味．
Nippon_map<-read_sf("shapes/jpn.shp", 
                     crs="WGS84")

日本地図の可視化

  • ggplot()を用いて都道府県の境界が示された日本地図を可視化．
  • ggplot()を用いた可視化に関しては，括弧内の示し方が何通りかあるが，このチュートリアルではできるだけ次のように統一する．
    • ggplot()：括弧内記入なし．
    • geom_sf()：シェープファイルに含まれる図形（地物）・属性情報を可視化する関数．data=Nippon_mapをデータとして利用するように指示．
ggplot()+ 
  geom_sf(data=Nippon_map)

3 都道府県別人口の可視化

データの中身

  • head()を用いるとNippon_mapの上から6行目までの中身が確認可能．
    • 人口（population）データが4列目に含まれていることがわかる．
head(Nippon_map)
SP_ID jiscode name population region geometry
1 01 Hokkaido 5506419 Hokkaido POLYGON ((139.7707 42.3018,…
2 02 Aomori 1373339 Tohoku POLYGON ((140.8727 40.48187…
3 03 Iwate 1330147 Tohoku POLYGON ((140.7862 39.85982…
4 04 Miyagi 2348165 Tohoku POLYGON ((140.2802 38.01415…
5 05 Akita 1085997 Tohoku POLYGON ((140.7895 39.86026…
6 06 Yamagata 1168924 Tohoku POLYGON ((140.2802 38.01415…

人口分布の可視化

  • aes(fill)：示したい変数（数値データ）を指定．ここではpopulationを指定．2
ggplot()+ 
  geom_sf(data=Nippon_map, aes(fill=population))

最後に数値データの色を変更し，地図のタイトルをつけ，凡例を変更して，完成地図を示す．

  • scale_fill_distiller()：連続変数の色分けを指示する関数．ggplot2で用意されているカラーパレット（palette）を利用する．ここでは都道府県に埋める（aes内のfillに揃える）数値データの色を黄緑青（YlGnBu）に指示．3
  • 色の順番の初期設定（デフォルト）がdirection=-1のため，direction=1を用いて色の順番を逆にする．このRコードは必要なければ削除可能．その場合は初期設定の順番．
    • labs()：凡例を「人」にするように指示．aes内のfill=populationを「人」に変更している．
      • captionに出典を記す．図の右下に表示される．
    • ggtilte()：図のタイトルを指示する関数．
  • ggplot()は初期設定のままの場合，背面（枠内）は灰色，線（枠）は白で描写（theme_grey()）.theme_bw()（black & white）を利用すると背面を白，線を黒に変更可能．
ggplot()+ 
  geom_sf(data=Nippon_map, aes(fill=population))+
  scale_fill_distiller(palette="YlGnBu", direction=1)+
  labs(fill="人",
       caption="出典：NipponMap")+
  ggtitle("都道府県別人口")+
  theme_bw()

参考

ggplot2で用意されている連続的に色が変わるカラーパレット（palette）は下記の通り．

  • Sequential palettes

  • Diverging palettes

  • Qualitative palettes

Rによる地理空間データの可視化

  1. シェープファイルは図形（地物）・属性情報を含む複数のファイルから構成される．拡張子は.shp，.shx，.dbfなど．Rコードには主に.shpが出現するが，ファイルから他の拡張子（.shx，.dbfなど）をもつファイルを削除すると，図形・属性情報を表現できなくなる．↩︎

  2. このように，数値データに応じて色塗りされた地図をコロプレス図（階級区分図）とよぶ．↩︎

  3. エラー・メッセージがでたときは，カラーパレットをインストールすると解決するかもしれない．パッケージをインストールし（install.packages("RColorBrewer")），パッケージを呼び出し（library(RColorBrewer)），再度可視化（ggplot()を含めたRコード）を試みる．↩︎