第一章 空間思考：地理空間分析的基本觀念


R語言是開源、免費軟體授權的程式語言，內建多種統計學及數字分析功能，也能透過其他開發者貢獻的套件(package)來增強其功能。主要用於統計分析、繪圖、資料探勘，因此適合用於空間資料的分析與地圖繪製。

下載與安裝R語言：R語言官方網站。


另外，RStudio是R語言的整合性開發平台，提供了更佳的視覺化操作介面、相關工具與開發環境，能提升程式開發的效率。

下載與安裝RStudio開發環境：RStudio官方網站。


安裝與載入套件

處理空間資料時，常用到sf、tmap等套件。需要安裝與載入套件，才能使用這些套件所提供的各種函數或資料。

【安裝】
第一次使用套件需要事先安裝，能透過install.packages函數來安裝套件，在函數中輸入套件名稱執行。

install.packages("sf")


【載入】
預設的狀況下，R不會自動地載入大部分的套件，因此需要先使用library函數將套件載入。

library(sf)

以下幾個章節的R範例，在程式碼的第一行會列出該章節所需要的套件。

讀取GIS空間向量資料(以shapefile為例)

本書提供許多向量資料作為空間分析範例與練習，以下將練習如何透過R來讀取空間資料。假設將Taiwan_town.shp等資料檔案儲存於"D:\Data"中，來進行以下的範例。

  1. 載入套件
library(sf)  #讀取shapefile資料須載入sf套件
  1. 設定工作資料夾
    透過getwd函數能顯示目前的工作資料夾，而setwd能設定工作資料夾
getwd() #檢視目前工作資料夾
setwd("D:/Data") #將工作資料夾設定成 "D:/Data"
  1. 讀取shapefile資料
    透過sf函數能讀取shapefile資料，其中dsn為檔案路徑參數，可使用相對路徑或絕對路徑，另外可使用options=“ENCODING=UTF8”等參數來變更字元編碼。
town=st_read(dsn = "Taiwan_town.shp") #相對路徑
town=st_read(dsn = "D:/Data/Taiwan_town.shp") #絕對路徑
town=st_read(dsn = "Taiwan_town.shp", options="ENCODING=BIG5") #更改中文編碼

而透過 sf 讀取後的資料，在R中會被視為 sf 資料格式(simple features)。例如向量點、線、面等資料讀取後，便能透過不同套件中的函數進行空間運算、分析。詳細可參考：Simple Features for R 官方說明。