Прикрепить пространственный объект к ограничительной рамке в R

Для данного Пространственного объекта в R, как я могу обрезать все его элементы, чтобы они лежали внутри ограничительной рамки?

Я хотел бы сделать две вещи (в идеале я бы знал, как сделать обе, но любая из них является приемлемым решением моей текущей проблемы - ограничение шейп-файла полигона для континентальной части США).

1. Удалите каждый элемент не полностью в пределах ограничительной рамки. Это кажется bbox()<-логичным, но такого метода не существует.

2. Выполните настоящую операцию обрезки, чтобы на границе были обрезаны элементы, не являющиеся бесконечно малыми (например, многоугольники, линии) . sp::bboxотсутствует метод присваивания, поэтому единственный способ, которым я придумал, - это использовать overили gContains/ gCrossesв сочетании с объектом SpatialPolygons, содержащим прямоугольник с координатами нового ограничивающего прямоугольника. Затем при обрезке объекта многоугольника вы должны выяснить, какие из них содержатся в сравнении с крестом, и изменить координаты этих многоугольников, чтобы они не превышали рамки. Или что-то вроде gIntersection. Но наверняка есть более простой способ?

Хотя я знаю, что существует много проблем с ограничивающими прямоугольниками и что пространственное наложение на многоугольник, определяющий интересующую область, обычно предпочтительнее, во многих ситуациях ограничивающие прямоугольники работают нормально и проще.

Я создал небольшую функцию для этой цели, и она была использована другими с хорошими отзывами!

gClip <- function(shp, bb){
  if(class(bb) == "matrix") b_poly <- as(extent(as.vector(t(bb))), "SpatialPolygons")
  else b_poly <- as(extent(bb), "SpatialPolygons")
  gIntersection(shp, b_poly, byid = TRUE)
}

Это должно решить вашу проблему. Дальнейшее объяснение здесь: http://robinlovelace.net/r/2014/07/29/clipping-with-r.html

Созданный фиктивный многоугольник b_polyне имеет строки proj4, что приводит к « Предупреждение: spgeom1 и spgeom2 имеют разные строки proj4 », но это безвредно.

Вот неаккуратная граничная версия (достаточная для того, чтобы успеть вовремя к завтрашнему мини-сроку :-)):

#' Convert a bounding box to a SpatialPolygons object
#' Bounding box is first created (in lat/lon) then projected if specified
#' @param bbox Bounding box: a 2x2 numerical matrix of lat/lon coordinates
#' @param proj4stringFrom Projection string for the current bbox coordinates (defaults to lat/lon, WGS84)
#' @param proj4stringTo Projection string, or NULL to not project
#' @seealso \code{\link{clipToExtent}} which uses the output of this to clip to a bounding box
#' @return A SpatialPolygons object of the bounding box
#' @example 
#' bb <- matrix(c(3,2,5,4),nrow=2)
#' rownames(bb) <- c("lon","lat")
#' colnames(bb) <- c('min','max')
as.SpatialPolygons.bbox <- function( bbox, proj4stringFrom=CRS("+proj=longlat +datum=WGS84"), proj4stringTo=NULL ) {
  # Create unprojected bbox as spatial object
  bboxMat <- rbind( c(bbox['lon','min'],bbox['lat','min']), c(bbox['lon','min'],bbox['lat','max']), c(bbox['lon','max'],bbox['lat','max']), c(bbox['lon','max'],bbox['lat','min']), c(bbox['lon','min'],bbox['lat','min']) ) # clockwise, 5 points to close it
  bboxSP <- SpatialPolygons( list(Polygons(list(Polygon(bboxMat)),"bbox")), proj4string=proj4stringFrom  )
  if(!is.null(proj4stringTo)) {
    bboxSP <- spTransform( bboxSP, proj4stringTo )
  }
  bboxSP
}


#' Restrict to extent of a polygon
#' Currently does the sloppy thing and returns any object that has any area inside the extent polygon
#' @param sp Spatial object
#' @param extent a SpatialPolygons object - any part of sp not within a polygon will be discarded
#' @seealso \code{\link{as.SpatialPolygons.bbox}} to create a SP from a bbox
#' @return A spatial object of the same type
#' @example
#' set.seed(1)
#' P4S.latlon <- CRS("+proj=longlat +datum=WGS84")
#' ply <- SpatialPolygons(list(Polygons(list(Polygon(cbind(c(2,4,4,1,2),c(2,3,5,4,2)))), "s1"),Polygons(list(Polygon(cbind(c(5,4,2,5),c(2,3,2,2)))), "s2")), proj4string=P4S.latlon)
#' pnt <- SpatialPoints( matrix(rnorm(100),ncol=2)+2, proj4string=P4S.latlon )
#' # Make bounding box as Spatial Polygon
#' bb <- matrix(c(3,2,5,4),nrow=2)
#' rownames(bb) <- c("lon","lat")
#' colnames(bb) <- c('min','max')
#' bbSP <- as.SpatialPolygons.bbox(bb, proj4stringTo=P4S.latlon )
#' # Clip to extent
#' plyClip <- clipToExtent( ply, bbSP )
#' pntClip <- clipToExtent( pnt, bbSP )
#' # Plot
#' plot( ply )
#' plot( pnt, add=TRUE )
#' plot( bbSP, add=TRUE, border="blue" )
#' plot( plyClip, add=TRUE, border="red")
#' plot( pntClip, add=TRUE, col="red", pch="o")
clipToExtent <- function( sp, extent ) {
    require(rgeos)
    keep <- gContains( extent, sp,byid=TRUE ) | gOverlaps( extent, sp,byid=TRUE )
    stopifnot( ncol(keep)==1 )
    sp[drop(keep),]
}

Если вам нужен ограничивающий прямоугольник для проекта, версия здесь добавляет interpolateаргумент, так что в результате проецируются окно изогнут.