如何在R中将数据框同ID的点转换为四组经纬度坐标对？

基于给定的样本数据框（包含每个正方形的左上角(x1,y1)和右下角(x2,y2)），我们需要将其转换为每个id对应四个顶点坐标的长格式数据框。以下是几种可行的解决方案：

示例输入数据 #

sample_df <- data.frame(id = c(1,2),
                        t = c('2020-01-01','2020-01-01'),
                        intensity = c(1.3,0.6),
                        x1 = c(113.75,114.00),
                        x2 = c(114.00,114.25),
                        y1 = c(8.75,8.75),
                        y2 = c(9.00,9.00))

方法一：tidyverse工具链（dplyr + tidyr） #

适合熟悉tidyverse生态的用户，代码可读性强：

library(dplyr)
library(tidyr)

result_df <- sample_df %>%
  rowwise() %>%
  # 为每行生成包含四个顶点坐标的列表列
  mutate(coords = list(tibble(lon = c(x1, x2, x2, x1),
                              lat = c(y1, y1, y2, y2)))) %>%
  # 展开列表列生成多行
  unnest(coords) %>%
  ungroup() %>%
  # 调整列顺序匹配目标格式
  select(id, t, intensity, lon, lat)

print(result_df)

方法二：基础R实现（无需额外包） #

适合不想加载第三方包的场景：

# 定义生成正方形四个顶点坐标的函数
get_square_coords <- function(x1, x2, y1, y2) {
  data.frame(lon = c(x1, x2, x2, x1),
             lat = c(y1, y1, y2, y2))
}

# 按行处理并合并结果
result_df_base <- do.call(rbind, apply(sample_df, 1, function(row) {
  coords <- get_square_coords(as.numeric(row["x1"]), as.numeric(row["x2"]),
                              as.numeric(row["y1"]), as.numeric(row["y2"]))
  cbind(row[c("id", "t", "intensity")], coords)
}))

# 修正数据类型（apply会将数据转为字符型，需转回对应类型）
result_df_base$id <- as.integer(result_df_base$id)
result_df_base$intensity <- as.numeric(result_df_base$intensity)
result_df_base$lon <- as.numeric(result_df_base$lon)
result_df_base$lat <- as.numeric(result_df_base$lat)

print(result_df_base)

方法三：data.table实现（高效处理大数据） #

适合处理大规模数据集，运行效率更高：

library(data.table)

setDT(sample_df)
result_df_dt <- sample_df[, .(lon = c(x1, x2, x2, x1),
                              lat = c(y1, y1, y2, y2)),
                          by = .(id, t, intensity)]

print(result_df_dt)

以上三种方法均能生成符合要求的数据框，输出结果与目标格式完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者cinnamoroll