如何估算空间权重矩阵的缺失邻居（女王邻接）答案

【问题标题】：How to impute missing neighbours of a spatial weight matrix (queen contiguity)如何估算空间权重矩阵的缺失邻居（女王邻接）
【发布时间】：2019-12-07 16:53:23
【问题描述】：

我有一个包含大约 180.000 250m^2 多边形的大形状文件。我想创建一个空间权重矩阵（女王邻接）。因此，如果它是邻居，则为 1，否则为 0。但是，有几个多边形没有任何邻居（岛屿）。

我如何为那些没有任何直接邻居的单位推算最近邻居？

（使用 sf 或 sp 包 - 在 R 中）

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使用数据样本并绘制它，它看起来像：

sample shape file

然后我可以使用以下代码创建一个 W-Matrix：

Create NB List
sample_queen_nb <- poly2nb(sp.sample, row.names=sp.sample$ID, queen=T)

# Create Weights/list
sample_W.list.queen <- nb2listw(sample_queen_nb, style="W", zero.policy = TRUE) 

# Create Matrix
sample_W.queen <- listw2mat(sample_W.list.queen)

并通过绘图检查其连通性：

# Plot ShpPolygons
plot(sp.sample)
# plot weightsmatrix to see connectivity
plot(sample_queen_nb, coords, add=TRUE, col="green", cex=0.5)

得到这个：

Connectivity Matrix

如您所见 - 有一个未连接的岛屿。我想为这个岛网格单元估算附近的相邻单元。我该怎么做？

【问题讨论】：

首先制作一个足够小的子集或测试数据集，以便您可以看到发生了什么。您可以通过选择一个连续的组并添加几个不相交的特征，从 R 的内置空间数据集中创建一个。然后编辑您的问题以显示您是如何创建该问题的，以及您当前如何创建空间权重矩阵，以及如何测试连通性。然后我们可以帮助为该数据提供解决方案，最后一步是将其扩展到您的完整数据集。
嘿 - 谢谢，抱歉，我已经编辑了这个问题 - 你知道如何估算邻居吗？
嗯，事情可能没那么简单。如果您有两组多边形怎么办 - 每个多边形都有一个邻居，但整个图没有连接。如果有两个岛呢？如果它们是相互最近的邻居，可以将它们连接在一起吗？
是的 - 我每次观察至少需要一个邻居。但是因为我需要一个尽可能多的皇后邻接矩阵，它应该只为那些根本没有连接的人估算最近的邻居。两组多边形（如果它们是多个）不需要连接到另一组多边形。如果某个地方有一个多边形，我只需要一个连接。 .... 我需要一个代码作为我的（上图），如果它找到一个岛（一个没有直接邻居的单个多边形），它应该选择 1-k-nearest（或类似的东西）。

标签： r matrix spatial imputation neighbours

【解决方案1】：

这就是我所说的制作样本数据集的意思：

> library(spdep);example(columbus)
> sp.sample = columbus[c(1:5,10,23),]
> plot(sp.sample)

首先让我们检查一下我们有没有断开的区域：

> coords = coordinates(sp.sample)
> queen_nb = poly2nb(sp.sample, row.names=sp.sample$ID, queen=TRUE)
> plot(sp.sample);plot(queen_nb, coords, add=TRUE)

这里有一个函数，它接受一组区域，计算相同的邻接，然后如果有任何没有邻居的区域，它会找到最近的邻居并将其添加到邻接对象中：

addnbs <- function(sp.sample){

    queen_nb <- poly2nb(sp.sample, row.names=sp.sample$ID, queen=TRUE)

    count = card(queen_nb)
    if(!any(count==0)){
        return(queen_nb)
    }

    ## get nearest neighbour index, use centroids:
    nnbs = knearneigh(coordinates(sp.sample))$nn

    no_edges_from = which(count==0)
    for(i in no_edges_from){
        queen_nb[[i]] = nnbs[i]
    }
    return(queen_nb)
}

让我们测试一下。

> n2 = addnbs(sp.sample)
> plot(sp.sample);plot(n2, coords, add=TRUE)

【讨论】：