使用ggplot2绘制shp文件时出现‘object 'long' not found’错误

问题重现 #

你编写的读取SHP文件并绘图的代码如下：

library(sf)
library(ggplot2)
library(ggmap)    # for fortifying shapefiles
nc <- st_read("shp/polygons.shp")
#plot(st_zm(nc), max.plot = 1)
shapefile_df <- fortify(nc)
map <- ggplot() +
  geom_path(data = shapefile_df, 
            aes(x=long, y=lat, group = group),
            color = 'gray', fill = 'white', size = .2)

print(map) 

运行时出现错误：

Error in `geom_path()`:
! Problem while computing aesthetics.
ℹ Error occurred in the 1st layer.
Caused by error in `FUN()`:
! object 'long' not found
Run `rlang::last_error()` to see where the error occurred.

nc对象的结构截图：

错误原因 #

st_read()读取的是sf格式的空间对象，而ggmap包的fortify()函数是为旧版的sp空间对象设计的。用它处理sf对象时，不会生成long、lat、group这些geom_path()需要的字段，因此触发找不到long的错误。

另外，你代码注释里提到了3D绘图，但当前代码是2D的，下面会一并给出3D实现方案。

解决方案 #

方案1：用ggplot2原生支持的geom_sf()绘图（推荐） #

ggplot2已经原生支持sf对象，无需转换，直接用geom_sf()即可完成2D绘图：

library(sf)
library(ggplot2)

# 读取SHP文件
nc <- st_read("shp/polygons.shp")

# 2D绘图
map <- ggplot() +
  geom_sf(data = nc, color = 'gray', fill = 'white', size = .2)

print(map)

方案2：实现3D绘图 #

如果需要完成3D可视化，可以使用rayshader包（需先安装），将ggplot2的2D图转为3D效果：

library(sf)
library(ggplot2)
library(rayshader)

# 读取SHP文件
nc <- st_read("shp/polygons.shp")

# 先绘制2D基础图
gg_plot <- ggplot() +
  geom_sf(data = nc, color = 'gray', fill = 'white', size = .2)

# 转换为3D可视化（可调整width、height、scale参数优化效果）
plot_gg(gg_plot, multicore = TRUE, width = 5, height = 5, scale = 250)

方案3（不推荐）：转换为sp对象再用fortify() #

如果一定要保留fortify()的使用方式，需要先把sf对象转为sp对象，但这种方式属于兼容旧代码的过渡方案，不推荐长期使用：

library(sf)
library(ggplot2)
library(ggmap)
library(sp)

nc <- st_read("shp/polygons.shp")
# 转换为sp对象
nc_sp <- as(nc, "Spatial")
# 用fortify转换
shapefile_df <- fortify(nc_sp)

map <- ggplot() +
  geom_path(data = shapefile_df, 
            aes(x=long, y=lat, group = group),
            color = 'gray', fill = 'white', size = .2)

print(map)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1298426