基于tidyverse判断点是否落入重叠多边形的简易方法

我们可以用sf结合tidyverse工具来实现需求，核心思路是先判断每个点是否在多边形A、B内，再根据两个条件的组合生成分类标记：

1. 将原始点数据转换为sf点对象，和多边形统一空间类型
2. 分别判断每个点是否在A、B内部
3. 根据两个判断结果的组合，标记点的归属

完整代码 #

library(tidyverse)
library(sf)

# 点子集
pts <- structure(list(Longitude = c(-26.775, -27.3167, -30.2717, -30.7267, -37.8683, -38.2733, 
                                    -44.3033, -44.8233, -57.42, -57.8717, -52.235, -52.54, 
                                    -54.2317, -54.6883, -63.6033, -65.415, -66.31, -66.7533), 
                      Latitude = c(62.5183, 62.3, 60.8367, 60.59, 56.6383, 56.3917, 52.8, 52.45, 
                                   45.56, 45.46, 47.3917, 47.1317, 46.26, 46.16, 44.29, 43.2633, 
                                   43.0983, 43.0267)), 
                 row.names = c(NA, -18L), class = c("tbl_df", "tbl", "data.frame"))

# 多边形A和B
pA <- st_polygon(list(as.matrix(data.frame(lon = c(-40, -40, -64, -64, -54, -54, -40),
                                              lat = c(45, 61, 61, 51, 51, 45, 45))))) %>%
  st_sfc(crs = st_crs("+proj=longlat +datum=WGS84"))
pB <- st_polygon(list(as.matrix(data.frame(lon = c(-6, -6, -50, -50, -64, -64, -54, -54, -6),
                                                 lat = c(45, 66, 66, 70, 70, 51, 51, 45, 45))))) %>%
  st_sfc(crs = st_crs("+proj=longlat +datum=WGS84"))

# 处理逻辑：转换点为sf对象，判断归属
result <- pts %>%
  # 转换为sf点对象，指定经纬度列和坐标系（WGS84对应EPSG:4326）
  st_as_sf(coords = c("Longitude", "Latitude"), crs = 4326) %>%
  # 判断每个点是否在A、B内部
  mutate(
    in_A = st_within(geometry, pA) %>% map_lgl(~length(.x) > 0),
    in_B = st_within(geometry, pB) %>% map_lgl(~length(.x) > 0)
  ) %>%
  # 根据条件生成标记
  mutate(
    polygon_group = case_when(
      in_A ~ "A",
      in_B & !in_A ~ "B",
      TRUE ~ NA_character_
    )
  ) %>%
  # 可选：移除中间判断列（如果不需要保留）
  select(-in_A, -in_B)

# 查看结果
print(result)

代码说明 #

• st_as_sf：将普通数据框转换为空间点对象，确保和多边形使用相同的坐标系（WGS84）
• st_within：判断点是否在多边形内部，返回的是列表，用map_lgl转换为逻辑向量（存在交集则为TRUE）
• case_when：按优先级判断：
  • 只要在A内就标记"A"（因为A被B完全覆盖，所以在A内的点一定也在B内）
  • 不在A但在B内的点标记"B"
  • 其余情况标记NA

内容的提问来源于stack exchange，提问作者tnt