如何用ggplot2复现R中区域空间依赖的k近邻网络图

Hey there! 我来帮你搞定用ggplot2复现这个空间近邻可视化的问题～核心就是从cS（listw对象）里提取出区域间的连接关系，再搭配区域中心点坐标来生成连线数据。下面是完整的分步解决方案：

步骤1：准备数据与空间权重对象 #

先把你的基础代码流程走一遍，顺便把sp对象转成sf格式——ggplot对sf的支持更友好，不用手动处理long/lat/group这些参数：

library(ggplot2)
library(sf)
library(spdep)

# 读取数据并转成sf对象
URL <- "https://biogeo.ucdavis.edu/data/gadm3.6/Rsp/gadm36_CZE_1_sp.rds"
data_sp <- readRDS(url(URL))
data_sf <- st_as_sf(data_sp)

# 计算3近邻并生成对称的空间权重对象
cns <- knearneigh(coordinates(data_sp), k = 3, longlat = TRUE)
scnsn <- knn2nb(cns, sym = TRUE)
cS <- nb2listw(scnsn)

步骤2：提取连线所需的坐标数据 #

cS$neighbours是一个列表，每个元素对应一个区域的邻居索引。我们需要把这个列表展开成“区域-邻居”的配对，再和每个区域的中心点坐标结合，得到每条连线的起点和终点：

# 提取每个区域的中心点坐标，添加id列对应区域索引
centroids <- as.data.frame(coordinates(data_sp))
colnames(centroids) <- c("x", "y")
centroids$id <- 1:nrow(centroids)

# 把邻居列表展开为长格式的配对数据
nb_pairs <- stack(cS$neighbours)
colnames(nb_pairs) <- c("neighbor_id", "id")
nb_pairs$id <- as.numeric(as.character(nb_pairs$id)) # 把因子类型的id转为数值

# 合并起点（当前区域）和终点（邻居区域）的坐标
segments_data <- merge(nb_pairs, centroids, by = "id", suffixes = c("", "_start"))
segments_data <- merge(segments_data, centroids, by.x = "neighbor_id", by.y = "id", suffixes = c("_start", "_end"))

# 可选：去除重复连线（因为sym=T会生成双向连接，比如i→j和j→i）
segments_data <- segments_data[segments_data$id < segments_data$neighbor_id, ]

步骤3：用ggplot2绘制可视化 #

现在有了区域多边形数据和连线数据，直接用geom_sf画区域，geom_segment画近邻连线即可：

ggplot() +
  # 绘制区域边界
  geom_sf(data = data_sf, fill = NA, color = "black", linewidth = 0.8) +
  # 绘制近邻连线
  geom_segment(data = segments_data,
               aes(x = x_start, y = y_start, xend = x_end, yend = y_end),
               color = "#ff4d4d", linewidth = 0.5) +
  # 优化主题，让图更简洁
  theme_minimal() +
  theme(panel.grid = element_blank()) +
  labs(title = "Czech Republic Regions: 3-Nearest Neighbors Connections")

这样就能得到和基础plot()功能一致，但用ggplot2渲染的可视化图啦～

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Petr