如何在R语言中基于Shapefile创建英国六边形土地利用可视化地图

需求说明 #

• 创建英国境内的六边形网格地图
• 每个六边形的颜色仅对应英国整体土地利用类型的占比，与地理位置无关
• 无需点密度分箱，只需按固定比例分配不同颜色的六边形

实现代码 #

library("sf")
library("tidyverse")
library("rnaturalearth")
library("rnaturalearthdata")
library("scales")

# 加载英国边界数据
uk <- ne_countries(scale = "large", country = "United Kingdom", returnclass = "sf")

# 1. 生成英国境内的六边形网格（完整多边形）
grid_spacing <- 0.3
hex_grid <- st_make_grid(uk, square = FALSE, cellsize = c(grid_spacing, grid_spacing * 0.5)) %>%
  st_sf() %>%
  st_intersection(uk)

# 2. 按土地利用占比分配类型和颜色
# 虚拟土地利用类型及占比
land_use_types <- c("agriculture", "forestry", "urban", "other")
land_use_props <- c(0.6, 0.2, 0.1, 0.1)
land_use_cols <- viridis_pal()(length(land_use_types))

# 计算每种类型对应的六边形数量，补全总数差值
hex_counts <- floor(nrow(hex_grid) * land_use_props)
hex_counts[length(hex_counts)] <- hex_counts[length(hex_counts)] + (nrow(hex_grid) - sum(hex_counts))

# 为网格分配类型与颜色
hex_grid <- hex_grid %>%
  mutate(
    land_use = rep(land_use_types, hex_counts),
    fill_color = rep(land_use_cols, hex_counts)
  )

# 3. 绘制六边形网格地图
ggplot() +
  geom_sf(data = hex_grid, aes(fill = fill_color), color = alpha("white", 0.7)) +
  scale_fill_identity(guide = "legend", labels = land_use_types) +
  labs(fill = "土地利用类型") +
  theme_void()

关键步骤说明 #

• 生成完整六边形网格：用st_make_grid直接生成六边形多边形（而非中心点），再通过st_intersection裁剪出英国境内的部分，解决原代码用点模拟的问题
• 按比例分配颜色：根据设定的占比计算每种土地利用类型对应的六边形数量，直接绑定到网格数据上，确保整体比例符合需求，避开了stat_summary_hex的密度分箱逻辑
• 可视化优化：用geom_sf绘制多边形网格，通过scale_fill_identity保留自定义配色并添加图例，还原地图的直观性

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DannyBON