R13_ 지도 시각화

Notes

# 지도 위에 통계 값들 표시하기

rm(list=ls())

#ggplot2::map_data() 함수가 지도 데이터를 처리하기 위해 필요한 패키지

install.packages('maps')

install.packages('ggplot2')

install.packages('mapproj')

library(ggplot2)

search()

asia_map = map_data(map = 'world', region = c('North Korea','South Korea',

                                              'Japan', "China",'India'))

korea_map =map_data(map = 'world', region = c('North Korea','South Korea'))

asia_map2 = map_data(map = 'world', region = c('North Korea','South Korea',

                                             'Japan', "China",'India','Russia'))

str(asia_map)

tail(asia_map2)

          long      lat group order region      subregion

13366 58.13457 81.82798   176 13366 Russia Ostrov Rudolfa

13367 59.26181 81.85419   176 13367 Russia Ostrov Rudolfa

13368 59.40849 81.82544   176 13368 Russia Ostrov Rudolfa

#longitude(경도) : 영국의 그리니치 천문대를 기준으로 동/서방향 좌표

#latituide(위도) : 적도를 기준으로 남/북 방향 좌표

#group : 함께 연결한 위도/경도 점들의 그룹(나라, 주, 도시, ...)

#order : 위도, 경도 점들을 연결할 순서

#region : 지역 이름

#ggplot2 패키지를 사용할 때

#data 파라미터는 위도/경도 정보를 가지고 있는 map 데이터를 전달

#x축 파라미터 = 경도(long)

#y축 매핑 파라미터 = 위도(lat)

#그래프의 종류 : 다각형 그래프(polygon)

#coord_map(): 간격 조정

ggplot(data = asia_map,

       mapping = aes(x = long, y = lat,group = group, fill = region)) +      geom_polygon()+  coord_map()

ggplot(data = asia_map2,

       mapping = aes(x = long, y = lat,group = group,fill = region)) +  geom_polygon()+ coord_map('polyconic') 

                                                                                                                                                               지도가 휘어 보여지게 됨

ggplot(data = korea_map,

       mapping = aes(x = long, y = lat,group = group,fill = region)) +  geom_polygon(color='black')+ coord_map() # 검정테두리가 생성

#미국 지도

us_state = map_data(map='state')

str(us_state)

head(us_state)

ggplot(data=us_state,

       mapping = aes(x= long, y= lat, group = group, fill = region))+

  geom_polygon(color = 'black', fill = 'gray')+ coord_map()               # 전부 회색으로 칠

미국 범죄율 데이터를 미국지도에 적용

library(dplyr) # 데이터 전처리

search()

# 데이터 프레임 확인

# USArrests: R에서 제공하는 학습용 데이터 프레임

str(USArrests)

head(USArrests)

tail(USArrests)

# USArrests 데이터 프레임에는 미국 주(state)의 이름들이

# 각 행의 이름으로 설정되어 있음.

# us_map 데이터 프레임과 조인하기 위해서는 주 이름들이 변수가 되어야 함. -> tibble 라이브러리

library(tibble)

us_crime <- rownames_to_column(USArrests, var = 'state')

str(us_crime)

head(us_crime)

       state Murder Assault UrbanPop Rape

1    Alabama   13.2     236       58 21.2

2     Alaska   10.0     263       48 44.5

3    Arizona    8.1     294       80 31.0

# 미국 주 이름을 표시하는

# us_state의 region 변수는 소문자로만 되어 있고,

# us_crime의 state의 변수는 첫 글자가 대문자로 되어있다.

us_crime$state <- tolower(us_crime$state)

# 지도/범죄를 합친 데이터 프레임(join)

state_crime <- left_join(us_state, us_crime, by = c('region'='state'))

head(state_crime)

       long      lat group order  region subregion Murder Assault UrbanPop Rape

1 -87.46201 30.38968     1     1 alabama      <NA>   13.2     236       58 21.2

2 -87.48493 30.37249     1     2 alabama      <NA>   13.2     236       58 21.2

3 -87.52503 30.37249     1     3 alabama      <NA>   13.2     236       58 21.2

4 -87.53076 30.33239     1     4 alabama      <NA>   13.2     236       58 21.2

5 -87.57087 30.32665     1     5 alabama      <NA>   13.2     236       58 21.2

6 -87.58806 30.32665     1     6 alabama      <NA>   13.2     236       58 21.2

#주별 살인 범죄율           # 아래 그림에서는 진할수록 범죄율이 낮음.

ggplot(data = state_crime, mapping = aes(x = long, y = lat, group = group,fill = Murder))+

  geom_polygon(color = 'black')+ coord_map()

# 진한색이 범죄율이 높도록 수정 : 위의 Murder -> -Murder 로 수정 또는 scale_fill_continuous 사용

ggplot(data = state_crime, mapping = aes(x = long, y = lat, group = group,fill = Murder))+

  geom_polygon(color = 'black')+ coord_map() + scale_fill_continuous(low = 'white', high = 'darkred')

# 단계구분도 Choropoleth map 이용

# 지도위에 통계 값들을 색깔로 구분해서 표현하는 방법

# 인구, 질병, 범죄 ...

# data와 map 파라미터를 알아서 join해서 지도를 그려준다.

install.packages('ggiraphExtra')

library(ggiraphExtra)

ggChoropleth(data = us_crime, mapping = aes(fill = Murder, map_id = state),

             map = us_state)

# ggChropleth()함수의 변수들

# data = 통계값이 들어있는 데이터 프레임(ex미국 주별 범죄율)

# map = 지도(위도, 경도, 지역, 그룹, ... )정보 데이터 프레임

# mapping

# 1) map_id = data와 map을 join할 수 있는 변수 이름

#    map의 region과 일치되는 데이터의 변수

# 2) fill = 지도의 각 그룹을 색깔로 채울 변수

# 3) inetactive =

interactive = T 적용시 : 마우스를 올리면 데이터가 표시됨.

ggChoropleth(data = us_crime, map = us_state,

             mapping =aes(fill = Murder, map_id = state),

             interactive = T)

# 문자 인코딩, 변환 관련 기능 패키지

install.packages('stringi') # ICU(International Component of Unicode)

# 개발자 도구 패키지

install.packages('devtools')   

# 깃허브에서 패키지 다운받기

devtools::install_github('cardiomoon/kormaps2014')  # https://github.com/cardiomoon/kormaps2014

# install.packages() : R 공식 홈페이지(패키지 저장소)에서 다운로드

# devtools::install_github(): github.com 사이트에서 다운로드

library(kormaps2014)

library(ggplot2)

library(dplyr)

library(ggiraphExtra)

search()

# kormaps2014 패키지에 있는 인구 조사 데이터 프레임

# str(korpop1)

# 데이터 프레임의 컬럼 이름들이 한글이어서 결과가 제대로 보이지 않음

str(changeCode(korpop1))

#kormaps2014::changeCode(): 데이터 프레임의 한글 컬럼(변수) 이름을 처리해준다.

> head(korpop1)

     C행정구역별_읍면동                행정구역별_읍면동 <ec>떆<ec>젏 총인구_명 남자_명 여자_명 내국인_계_명

5                   '11         <ec>꽌<ec>슱<ed>듅蹂꾩떆         2015   9904312 4859535 5044777      9567196

455                 '21       遺\u0080<ec>궛愿묒뿭<ec>떆         2015   3448737 1701347 1747390      3404667

681                 '22 <eb><8c>\u0080援ш킅<ec>뿭<ec>떆         2015   2466052 1228511 1237541      2436770

832                 '23         <ec>씤泥쒓킅<ec>뿭<ec>떆         2015   2890451 1455017 1435434      2822601

> head(changeCode(korpop1))

     C행정구역별_읍면동 행정구역별_읍면동 시점 총인구_명 남자_명 여자_명 내국인_계_명 내국인_남자_명 내국인_여자_명

5                   '11        서울특별시 2015   9904312 4859535 5044777      9567196        4694317        4872879

455                 '21        부산광역시 2015   3448737 1701347 1747390      3404667        1675339        1729328

681                 '22        대구광역시 2015   2466052 1228511 1237541      2436770        1211219        1225551

# 한글로 되어있는 컬럼들은 에러가 발생할 수 있어서 영어로 변경

korpop1 <- rename(korpop1, name = 행정구역별_읍면동, pop = 총인구_명)

ggChoropleth(data = korpop1, map = kormap1,

             mapping = aes(fill = pop, map_id = code), interactive =  T )

ggChoropleth(data = korpop1, map = kormap1,

             mapping = aes(fill = pop, map_id = code, tooltip = name), interactive =  T )  # 행정구역번호가 행정구역이름으로 표시됨

# 결핵 환자 숫자 데이터 프레임

head(changeCode(tbc))

ggChoropleth(data = tbc, map = kormap1,

            mapping = aes(fill= NewPts, map_id = code))