r - 高效提取 MultiPolygon 中自相交特征生成的所有子多边形

Question

从包含相当多(大约 20000)个可能部分重叠的多边形的 shapefile 开始，我需要提取所有通过与不同“边界”相交而产生的子多边形。

在实践中，从一些模型数据开始:

library(tibble)
library(dplyr)
library(sf)

ncircles <- 9
rmax     <- 120
x_limits <- c(-70,70)
y_limits <- c(-30,30)
set.seed(100) 
xy <- data.frame(
  id = paste0("id_", 1:ncircles), 
  x = runif(ncircles, min(x_limits), max(x_limits)),
  y = runif(ncircles, min(y_limits), max(y_limits))) %>% 
  as_tibble()

polys <- st_as_sf(xy, coords = c(2,3)) %>% 
  st_buffer(runif(ncircles, min = 1, max = 20)) 

plot(polys[1])  

我需要推导出 sf或 sp包含所有且仅包含由交叉点生成的多边形的多多边形，例如:



(请注意，颜色只是为了举例说明预期的结果，其中每个“不同颜色”的区域都是一个单独的多边形，不会覆盖任何其他多边形)

我知道我可以通过一次分析一个多边形，识别并保存它的所有交叉点，然后“删除”这些区域形成完整的多多边形并循环进行，从而解决问题，但这很慢。

我觉得应该有一个更有效的解决方案，但我无法弄清楚，所以任何帮助将不胜感激!
(欢迎基于 sf 和 sp 的解决方案)

更新 :

最后，我发现即使是“一次一个多边形”的任务也远非简单!我真的在这个看似“简单”的问题上挣扎!任何提示？即使是缓慢的解决方案或开始正确路径的提示也将不胜感激!

更新 2 :

也许这会澄清一些事情:所需的功能类似于此处描述的功能:

https://it.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/18173-polygon-intersection?requestedDomain=www.mathworks.com

更新 3 :

我将赏金授予了 @shuiping-chen(谢谢!)，他的回答正确地解决了提供的示例数据集上的问题。然而，“方法”必须推广到可能出现“四重”或“n-uple”交叉的情况。我会在接下来的几天里努力解决这个问题，如果我能做到的话，我会发布一个更通用的解决方案!

Answer 1

这现已在 R 包 sf 中实现，作为 st_intersection 时的默认结果。使用单个参数(sf 或 sfc)调用，参见 https://r-spatial.github.io/sf/reference/geos_binary_ops.html对于示例。 (我不确定 origins 字段是否包含有用的索引；理想情况下，它们应该只指向 x 中的索引，现在它们有点自我引用)。