目的

Natural Earthは世界各国の無料のベクターデータを提供．ここでは，世界の所得分布，ヨーロッパ州の人口分布を示す．世界の所得分布については，座標参照系を変えて，地図を描写する方法も紹介．

  • Natural Earthのデータを扱うパッケージが用意されているため，それを利用する．
    • 数値データなどの属性情報も含まれるため，コロプレス図（階級区分図）を作成可能．
    • パッケージをインストールする場合はinstall.packages("rnaturalearth")．

ライブラリ：sf，tidyverse，rnaturalearth

library(sf)
library(tidyverse)

#Natural Earth 
library(rnaturalearth)

世界地図

世界地図の読込

世界地図を可視化．1

  • ne_countries()で読込．
    • 地物（オブジェクト）とその属性をもつデータであるためsfクラスを指定．
    • 地図の解像度（scale）はmiddleを指示．
    • World_mapと名付ける．
World_map<-
  ne_countries(scale="medium",
               returnclass="sf")

とりあえず，世界地図を可視化．

  • 座標参照系（CRS）：EPSG：4326：WGS84．
    • （アジアー太平洋が中心にくる）見慣れた地図ではないが，これは経度0度が縦軸の中心（本初子午線）に描かれているため．
    • 緯度0度が横軸の中心（赤道）.
    • アジアー太平洋中心の地図は下記のアジアー太平洋中心を参照．
ggplot()+
  geom_sf(data=World_map)

データの中身

#最初の6行
World_map %>% 
  head()

世界地図上への所得分布の可視化

上の表を右側に進むと，所得を階級分けした列（income_grp）が現れる．

  • とりあえず，世界地図上へこれを可視化．
ggplot()+
  geom_sf(data=World_map, aes(fill=income_grp))

完成図形

  • 各国の枠（color）は白（white），線（size）の太さは0.001に指示．
  • 凡例を図の下に移動（legend.position="bottom"）し，2行にする（guide_legend(nrow=2)）．
  • 出典を地図の隅に示す（caption）．
ggplot()+
  geom_sf(data=World_map, aes(fill=income_grp), 
          color="white", size=0.001)+
  scale_fill_viridis_d(option="G")+
  labs(fill="所得グループ",
       caption="出典：Natural Earth")+
  ggtitle("世界の所得分布")+
  theme_bw()+
  theme(legend.position="bottom")+
  guides(fill=guide_legend(nrow=2))

応用

座標参照系の変更

座標参照系（CRS）をESRI：54030に変更し，世界地図に所得分布を可視化．

ロビンソン図法

  • 世界地図に用いられる投影法の1つであるロビンソン図法（Robinson projection）に対応．
    • coord_sf()にcrsをESRI:54030に変更するように指示．
    • World Map（アクセス日：2022-08-15）のBasic Examplesを参照した．
ggplot()+
  geom_sf(data=World_map, aes(fill=income_grp), 
          color="white", size=0.001)+
  scale_fill_viridis_d(option="G")+
  labs(fill="所得グループ",
       caption="出典：Natural Earth")+
  ggtitle("世界の所得分布（ロビンソン図法）")+
  theme_bw()+
  coord_sf(crs=st_crs("ESRI:54030"))+
  theme(legend.position="bottom")+
  guides(fill=guide_legend(nrow=2))

アジアー太平洋中心

  • 次に中心を本初子午線ではなく，アジアー太平洋を中心とした地図に変更．
  • 可視化すると，グリーンランドが横に広がりすぎるので，この地図では削除．
World_map %>% 
  filter(iso_a3!="GRL") ->
  Asia_Pacific_map
  • EPSG：8859（ESRIの場合53037）．
    • coord_sf()にcrsをEPSG:8859に変更するように指示．
ggplot()+
  geom_sf(data=Asia_Pacific_map, aes(fill=income_grp), 
          color="white", size=0.001)+
  scale_fill_viridis_d(option="G")+
  labs(fill="所得グループ",
       caption="出典：Natural Earth")+
  ggtitle("世界の所得分布（アジアー太平洋中心）")+
  theme_bw()+
  coord_sf(crs=st_crs("EPSG:8859"))+
  theme(legend.position="bottom")+
  guides(fill=guide_legend(nrow=2))

ヨーロッパ州の人口分布

ヨーロッパ州の選抜

世界地図からヨーロッパ州に属する国を切り抜く（filter()）．

  • 大陸の識別は上の表でcontinentの列．
    • Europe_mapと名付ける．
World_map %>% 
  filter(continent=="Europe") ->
  Europe_map

ヨーロッパ州地図

国名（英字２桁の国名コード）を記した地図を作成する．

  • R言語のコードは示さない．

人口分布

上の表を右側に進むと，人口（人）を示す（pop_est）が現れる．

  • これを可視化．
    • 人口は100万で割り，単位を百万人にする．
ggplot()+
  geom_sf(data=Europe_map, aes(fill=pop_est/1000000),
          color="white")+
  scale_fill_viridis_c(option="G", direction=-1)+
  labs(fill="百万人",
       caption="出典：Natural Earth")+
  ggtitle("ヨーロッパ州の人口分布")+
  coord_sf(xlim = c(-25,50), ylim = c(35,70))+
  theme_bw()

参考ウェブサイト

私たちのR: ベストプラクティスの探究–20.11.1 世界地図（アクセス日：2022-08-14）

World Map–Basic Example（アクセス日：2022-08-15）

Rによる地理空間データの可視化

  1. Natural Earth（アクセス日：2022-08-15）のウェブサイトからシェープファイルをダウンロードすることもできる．（　>　Downloads　>　Medium scale data, 1:50m　>　Cultural　>　Admin 0 – Countries　>　Download countries (781.78 KB) version 5.1.1）．この場合は，read_sf()でシェープファイルを読込．↩︎