R 编程无法在 SpatialPointsDataFrame 上运行 head()

Question

我需要将 R data.frame 对象转换为 SpatialPointsDataFrame 对象，以便对数据运行空间统计函数。但是，出于某种原因，将 data.frame 对象转换为 SpatialPointsDataFrame 会在对转换后的对象运行特定函数时产生意外行为。

在此示例中，我尝试在生成的 SpatialPointsDataFrame 上运行 head() 函数为什么函数 head() 在某些 SpatialPointsDataFrame 对象上失败？

这是重现该行为的代码。

例子1，没有报错:

#beginning of r code
#load S Classes and Methods for Spatial Data package "sp"
library(sp)
#Load an example dataset that contain geographic ccoordinates
data(meuse)
#check the structure of the data, it is a data.frame
str(meuse)
#>'data.frame':  155 obs. of  14 variables: ...
#with coordinates x,y
#Convert the data into a SpatialPointsDataFrame, by function coordinates()
coordinates(meuse) <- c("x", "y")
#check structure, seems ok
str(meuse)
#Check first rows of the data
head(meuse)
#It worked!
#Now create a small own dataset
testgeo <- as.data.frame(cbind(1:10,1:10,1:10))
#set colnames
colnames(testgeo) <- c("x", "y", "myvariable")
#convert to SpatialPointsDataFrame
coordinates(testgeo) <- c("x", "y")
#Seems ok
str(testgeo)
#But try running for instance head()
head(testgeo)
#Resulting output: Error in `[.data.frame`(x@data, i, j, ..., drop = FALSE) : 
#undefined columns selected
#end of example code

我不明白这两个示例数据集之间存在一些差异。函数 str() 没有揭示差异？

为什么函数 head() 在数据集 testgeo 上失败？

为什么 head() 在添加更多列时起作用，10 似乎是极限:

testgeo <- as.data.frame(cbind(1:10,1:10,1:10,1:10,1:10,1:10,1:10,1:10))
coordinates(testgeo) <- c("V1", "V2")
head(testgeo)

Answer 1

没有具体head SpatialPoints/PolygonsDataFrames 的方法, 所以当你调用 head(testgeo)或 head(meuse)它落入默认方法:

> getAnywhere("head.default")
A single object matching ‘head.default’ was found
It was found in the following places
  registered S3 method for head from namespace utils
  namespace:utils
with value

function (x, n = 6L, ...) 
{
    stopifnot(length(n) == 1L)
    n <- if (n < 0L) 
        max(length(x) + n, 0L)
    else min(n, length(x))
    x[seq_len(n)]
}
<bytecode: 0x97dee18>
<environment: namespace:utils>

然后返回 x[1:n] ，但对于那些空间类，像这样的方括号索引需要列:

> meuse[1]
        coordinates cadmium
1  (181072, 333611)    11.7
2  (181025, 333558)     8.6
3  (181165, 333537)     6.5
4  (181298, 333484)     2.6
5  (181307, 333330)     2.8
6  (181390, 333260)     3.0
7  (181165, 333370)     3.2
8  (181027, 333363)     2.8
9  (181060, 333231)     2.4
10 (181232, 333168)     1.6
> meuse[2]
        coordinates copper
1  (181072, 333611)     85
2  (181025, 333558)     81
3  (181165, 333537)     68
4  (181298, 333484)     81
5  (181307, 333330)     48
6  (181390, 333260)     61
7  (181165, 333370)     31
8  (181027, 333363)     29
9  (181060, 333231)     37
10 (181232, 333168)     24

所以当你做 head(meuse)它试图获得 meuse[1]至 meuse[6] ，因为 meuse 而存在有很多列。

但是testgeo没有。所以它失败了。

真正的解决方法可能是写一个 head.SpatialPointsDataFrame那是:

> head.SpatialPointsDataFrame = function(x,n=6,...){x[1:n,]}

这样:

> head(meuse)
       coordinates cadmium copper lead zinc  elev       dist   om ffreq soil
1 (181072, 333611)    11.7     85  299 1022 7.909 0.00135803 13.6     1    1
2 (181025, 333558)     8.6     81  277 1141 6.983 0.01222430 14.0     1    1
3 (181165, 333537)     6.5     68  199  640 7.800 0.10302900 13.0     1    1
4 (181298, 333484)     2.6     81  116  257 7.655 0.19009400  8.0     1    2
5 (181307, 333330)     2.8     48  117  269 7.480 0.27709000  8.7     1    2
6 (181390, 333260)     3.0     61  137  281 7.791 0.36406700  7.8     1    2
  lime landuse dist.m
1    1      Ah     50
2    1      Ah     30
3    1      Ah    150
4    0      Ga    270
5    0      Ah    380
6    0      Ga    470
> head(testgeo)
  coordinates myvariable
1      (1, 1)          1
2      (2, 2)          2
3      (3, 3)          3
4      (4, 4)          4
5      (5, 5)          5
6      (6, 6)          6

这里真正的问题是空间类不继承自 data.frame ，所以他们的行为不像他们。