Інтеграція мережевого графа з географічною картою в R за допомогою ggnet2

3 Березня 2024 в 14:04 211

Візуалізація мереж, які інтегровані з географічними картами, може значно підвищити інформативність і зручність сприйняття даних. Це особливо актуально, коли кожен вузол у мережі відповідає конкретній географічній точці, наприклад, місту або місцю. Використання пакету ggnet2 в мові програмування R дозволяє створювати мережеві графи, але інтеграція їх з картами може здатися складним завданням.

Ця стаття детально розглядає процес додавання координат до вузлів мережі за допомогою ggnet2 і подальшої їх візуалізації на карті. Подолання цього завдання включає кілька кроків, від обробки даних до їх візуалізації.

Крок 1: Підготовка даних

Перш за все, потрібно забезпечити, щоб у ваших даних були координати кожного вузла. Дані повинні бути у форматі, зручному для роботи, наприклад, у вигляді датафрейму зі стовпцями для широти (latitude) та довготи (longitude).

nodes_data &lt;- data.frame(
  node = c("Node1", "Node2", "Node3"),
  latitude = c(49.8397, 50.4501, 48.2921),
  longitude = c(24.0297, 30.5238, 25.9358)
)

nodes_data <- data.frame(

node = c("Node1", "Node2", "Node3"),

latitude = c(49.8397, 50.4501, 48.2921),

longitude = c(24.0297, 30.5238, 25.9358)

)

Крок 2: Створення мережевого графа

Після підготовки даних можна створити мережевий граф. Для цього можна використати пакет network, щоб перетворити ваші дані у мережевий об’єкт, а потім візуалізувати його за допомогою ggnet2.

library(network)
library(GGally)
# Створення мережі
net &lt;- network::network(nodes_data)
# Додавання координат як атрибути вузлів
for(i in 1:nrow(nodes_data)) {
  set.vertex.attribute(net, "latitude", i, nodes_data$latitude[i])
  set.vertex.attribute(net, "longitude", i, nodes_data$longitude[i])
}

library(network)

library(GGally)

# Створення мережі

net <- network::network(nodes_data)

# Додавання координат як атрибути вузлів

for(i in 1:nrow(nodes_data)) {

set.vertex.attribute(net, "latitude", i, nodes_data$latitude[i])

set.vertex.attribute(net, "longitude", i, nodes_data$longitude[i])

}

Крок 3: Візуалізація мережі на карті

На цьому етапі ви вже маєте мережу з географічними координатами вузлів. Тепер потрібно інтегрувати цю мережу з картою. Для цього можна використати пакет ggplot2 разом з ggmap для створення фону карти, а потім додати мережевий граф як шар.

library(ggplot2)
library(ggmap)
# Отримання карти
map &lt;- get_map(location = c(lon = 30.5238, lat = 50.4501), zoom = 6)
# Створення ggplot
ggmap(map) +
  geom_point(data = nodes_data, aes(x = longitude, y = latitude), color = "red", size = 3)

library(ggplot2)

library(ggmap)

# Отримання карти

map <- get_map(location = c(lon = 30.5238, lat = 50.4501), zoom = 6)

# Створення ggplot

ggmap(map) +

geom_point(data = nodes_data, aes(x = longitude, y = latitude), color = "red", size = 3)

В цьому прикладі використовуються координати для централізації карти. Ви можете адаптувати розташування та масштаб карти, змінивши параметри в функції get_map. Колір та розмір точок, що представляють вузли, також можна налаштувати.

Висновок

Інтеграція мережевого графа з географічною картою може здатися складним завданням, але, дотримуючись описаних вище кроків, ви зможете ефективно візуалізувати ваші мережеві дані на географічній карті. Використання пакетів ggnet2, network, ggplot2 та ggmap в R дозволяє детально налаштовувати вигляд вашої візуалізації, забезпечуючи якісне представлення даних.