У меня очень большой набор данных образцов и их географических местоположений (> 500 выборок). Я хотел бы вычислить расстояние между всеми образцами (т. Е. Сделать матрицу расстояний), используя два разных метода: большое расстояние между изолятами и большое расстояние по кругу, используя путевые точки человеческих миграций. Первое прямое с пакетом геосферы, и я достиг его с кодом, указанным после набора данных образца (n = 10).вычислить расстояние между выборками в dataframe с применением apply() и пользовательской функцией с несколькими аргументами
test <- structure(list(sample_lon = c(85.1, 101.65, 101.52, 100.5, 77.67,
78.01, 41.8376999, 136.3070068, 43.0671997, 33.6925011), sample_lat = c(20.95,
3.11, 3.07, 13.76, 27.49, 27.18, 56.2234001, 49.0937004, 52.3828011,
-12.3848), Cairo = c(5482676.53004203, 7979572.75185404, 7969372.29645241,
7300548.40307534, 4535773.29985337, 4577259.89703268, 3035531.48539288,
8559356.13799981, 2675638.0088102, 4698651.89376045), Istanbul = c(5775286.47479145,
8414621.15676231, 8406733.79230612, 7555850.43260897, 4744788.34257317,
4791494.45027787, 1968286.36800993, 7814352.55494176, 1704767.09047958,
5939243.14729151), PhnomPenh = c(2300013.05256412, 910323.277871997,
918740.411068992, 487913.521378381, 3302731.94513236, 3256808.88281153,
7291948.53468698, 5171445.2592504, 7089458.06789339, 8189260.33147658
), AddisAbada = c(5137690.28464086, 6987142.79928228, 6973508.88041575,
6744246.81620126, 4567281.84480851, 4588137.16563698, 5241878.016939,
9802623.85641921, 4823403.30909928, 2433156.16935115), UN = c("Southern-Asia",
"South-Eastern-Asia", "South-Eastern-Asia", "South-Eastern-Asia",
"Southern-Asia", "Southern-Asia", "Eastern-Europe", "Eastern-Europe",
"Eastern-Europe", "Eastern-Africa"), continent = c("Asia", "Asia",
"Asia", "Asia", "Asia", "Asia", "Europe", "Europe", "Europe",
"Africa")), .Names = c("sample_lon", "sample_lat", "Cairo", "Istanbul",
"PhnomPenh", "AddisAbada", "UN", "continent"), row.names = c(NA,
10L), class = "data.frame")
require(geosphere)
test.dvse <- apply(test[c("sample_lon", "sample_lat")], 1, FUN=function(X) distVincentyEllipsoid(X, test[c("sample_lon", "sample_lat")]))
Это успешно возвращает матрицу расстояний между всеми изолятами.
Для анализа путевых точек я создал пользовательскую функцию, которая смотрит на континенты, из которых берутся образцы, а затем вычисляет расстояние между изолятами с помощью ряда правил.
dCI <- distVincentyEllipsoid(c(31,30), c(28,41)) #Cairo to Istanbul
dCP <- distVincentyEllipsoid(c(31,30), c(104,11)) #Cairo to Phnom Penh
dIP <- distVincentyEllipsoid(c(28,41), c(104,11)) #Istanbul Phnom Penh
calcWayDist <- function(lon1, lat1, con1, lon2, lat2, con2) {
if (con1 == con2) {
dd = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(lon2,lat2))
}
else{
if (setequal(c("Africa", "Europe"), c(con1, con2)) == TRUE) {
if (which("Africa" == c(con1, con2)) == 1) {
afr = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
eur = distVincentyEllipsoid(c(lon2,lat2), c(28,41)) #dist from isolate to Istanbul
dd = afr + dCI + eur
}
else {
afr = distVincentyEllipsoid(c(lon2,lat2), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
eur = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(28,41)) #dist from isolate to Istanbul
dd = afr + dCI + eur
}
}
else if (setequal(c("Africa", "Asia"), c(con1, con2)) == TRUE) {
s1 = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
s2 = distVincentyEllipsoid(c(lon2,lat2), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
dd = s1 + s2
}
else if (setequal(c("Africa", "Melanesia"), c(con1, con2)) == TRUE) {
if (which("Africa" == c(con1, con2)) == 1) {
afr = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
mel = distVincentyEllipsoid(c(lon2,lat2), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = afr + dCP + mel
}
else {
afr = distVincentyEllipsoid(c(lon2,lat2), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
mel = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = afr + dCP + mel
}
}
else if (setequal(c("Europe", "Asia"), c(con1, con2)) == TRUE) {
s1 = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(28,41)) #dist from isolate to Cairo
s2 = distVincentyEllipsoid(c(lon2,lat2), c(28,41)) #dist from isolate to Cairo
dd = s1 + s2
}
else if (setequal(c("Europe", "Melanesia"), c(con1, con2)) == TRUE) {
if (which("Europe" == c(con1, con2)) == 1) {
eur = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(28,41)) #dist from isolate to Istanbul
mel = distVincentyEllipsoid(c(lon2,lat2), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = eur + dIP + mel
}
else {
eur = distVincentyEllipsoid(c(lon2,lat2), c(28,41)) #dist from isolate to Istanbul
mel = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = eur + dIP + mel
}
}
else if (setequal(c("Asia", "Melanesia"), c(con1, con2)) == TRUE) {
s1 = distVincentyEllipsoid(c(lon1,lat1), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
s2 = distVincentyEllipsoid(c(lon2,lat2), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = s1 + s2
}
}
return(dd)
}
Это работает при желании при вводе вручную значений. Например,
calcWayDist(3.6,15.6,"Africa",51.9,31.9,"Asia")
Однако, когда я пытаюсь использовать функцию применить для выполнения расчетов между всеми возможными парами изолят я получаю сообщение об ошибке.
test.waypoint <- apply(test, 1, FUN=function(X) calcWayDist(X["sample_lon"], X["sample_lat"], X["continent"], test["sample_lon"], test["sample_lat"], test["continent"]))
Ошибка в .pointsToMatrix (р1): долгота> 360 Кроме того: Предупреждение Сообщение: В случае (con1 == CON2) {: условие имеет длину> 1 и только первый элемент будет использоваться Вызывается из: .pointsToMatrix (p1)
следующий раз я пытался «векторизации» входные аргументы для моей определенной функции пользователя:
calcWayDistbyVec <- function(s1, s2) {
if (s1[3] == s2[3]) {
dd = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])))
}
else{
if (setequal(c("Africa", "Europe"), c(s1[3], s2[3])) == TRUE) {
if (which("Africa" == c(s1[3], s2[3])) == 1) {
afr = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
eur = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])), c(28,41)) #dist from isolate to Istanbul
dd = afr + dCI + eur
}
else {
afr = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
eur = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(28,41)) #dist from isolate to Istanbul
dd = afr + dCI + eur
}
}
else if (setequal(c("Africa", "Asia"), c(s1[3], s2[3])) == TRUE) {
d1 = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
d2 = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
dd = d1 + d2
}
else if (setequal(c("Africa", "Melanesia"), c(s1[3], s2[3])) == TRUE) {
if (which("Africa" == c(s1[3], s2[3])) == 1) {
afr = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
mel = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = afr + dCP + mel
}
else {
afr = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])), c(31,30)) #dist from isolate to Cairo
mel = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = afr + dCP + mel
}
}
else if (setequal(c("Europe", "Asia"), c(s1[3], s2[3])) == TRUE) {
d1 = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(28,41)) #dist from isolate to Cairo
d2 = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])), c(28,41)) #dist from isolate to Cairo
dd = d1 + d2
}
else if (setequal(c("Europe", "Melanesia"), c(s1[3], s2[3])) == TRUE) {
if (which("Europe" == c(s1[3], s2[3])) == 1) {
eur = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(28,41)) #dist from isolate to Istanbul
mel = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = eur + dIP + mel
}
else {
eur = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])), c(28,41)) #dist from isolate to Istanbul
mel = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = eur + dIP + mel
}
}
else if (setequal(c("Asia", "Melanesia"), c(s1[3], s2[3])) == TRUE) {
d1 = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s1[1]),as.numeric(s1[2])), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
d2 = distVincentyEllipsoid(c(as.numeric(s2[1]),as.numeric(s2[2])), c(104,11)) #dist from isolate to Phnom Penh
dd = d1 + d2
}
}
return(dd)
}
Это работает для индивидуального расчета:
calcWayDistbyVec(c(3.6,15.6,"Africa"), c(41.8,56.2,"Europe"))
[1] 6435307
Но опять же, когда я пытаюсь использовать применить, я получаю сообщение об ошибке.
test.waypoint <- apply(test[c("sample_lon", "sample_lat", "continent")], 1, FUN=function(X) calcWayDistbyVec(X, test[c("sample_lon", "sample_lat", "continent")]))
Ошибка наследует (р, "SpatialPoints"): (список) объект не может быть принужден к типу 'двойной' В дополнение: предупреждающее сообщение: В случае (s1 [3] == с2 [3]) {: условие имеет длину> 1 и только первый элемент будет использоваться Вызывается из: наследует (р, «SpatialPoints»)
Если я это сделать для одной точки, что делает работа хотя.
test.waypoint.ind <- apply(test[c("sample_lon", "sample_lat", "continent")], 1, FUN=function(X) calcWayDistbyVec(X, c(3.6,15.6,"Africa")))
Если кто-то может определить, что не работает, я бы очень признателен! Я посмотрел на сообщения Apply User Defined Functions, Apply User-Defined Function to Specific Dataframe Columns, которые помогли мне прийти к моему расчету первой расчётной матрицы, но, похоже, здесь не совсем применимы.
Я пошел вперед и преобразовал свой код в python (используя пакет vincenty для вычисления больших расстояний на расстоянии) и использовал двойной цикл для достижения желаемого результата. Я рад отправить код кому-то интересному. Я все еще люблю знать, как это сделать в R с apply() - я пытаюсь поправиться с R ... – ONeillMB1