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．

パッケージ：sf，tidyverse，Nipponmap

  • インストールしていないないパッケージは”Packages … required but it is not installed. Install Don’t Show Again” と質問されるので，Installを選択．「…」はインストールしたいパッケージ名．
    • パッケージ：ある機能（データを操作する，図を描く）を実現するための関数群をまとめたもの．インストールして利用．
    • 仮に質問がない場合は，#install.packages("...")の#を削除し，インストール．「…」はインストールしたいパッケージ名．
    • 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．
  • ライブラリ：パッケージがインストールされるフォルダ（ディレクトリ）のこと．library(...)でパッケージの読込．
#install.packages("...")

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にペーストする．

  • オブジェクトをNippon_mapと名付け，read_sf()でデータを読込．

    • オブジェクト：データを表現するための基本構造．ベクトル，行列，データフレーム，リスト，ファクターなどの種類がある．Rではオブジェクトにデータを格納．　　
    • シェープファイルを現在のフォルダ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 Reference System，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．
    • 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 MULTIPOLYGON (((139.7707 42…
2 02 Aomori 1373339 Tohoku MULTIPOLYGON (((140.8727 40…
3 03 Iwate 1330147 Tohoku MULTIPOLYGON (((140.7862 39…
4 04 Miyagi 2348165 Tohoku MULTIPOLYGON (((140.2802 38…
5 05 Akita 1085997 Tohoku MULTIPOLYGON (((140.7895 39…
6 06 Yamagata 1168924 Tohoku MULTIPOLYGON (((140.2802 38…

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．fillは枠内の色．2
    • fillをcolorにすると，枠線の色．枠内と枠線の色を両方指示することも可能．
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．

  • 色分けはviridisを利用．3viridisは視覚的に優れており，バリアフリー，白黒印刷にも対応可能．
    • scale_fill_viridis_c()：連続変数（aes内のfill）の色分けを指示する関数．cは連続変数
    • 数値データの色をoption="G"とする．option="mako"に等しい．
    • direction=-1を用いて色の順番を逆にする．
    • 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_viridis_c(option="G", direction=-1)+
  labs(fill="人",
       caption="出典：NipponMap")+
  ggtitle("都道府県別人口")+
  theme_bw()

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. 必要に応じてパッケージをインストール（install.packages("viridis")し，library(viridis)で読込．↩︎