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Tutorial de mapas en Leaflet

La librería leaflet forma parte de la familia de librerías de los htmlwidgets, y su principal función es la de poder realizar mapas interactivos utilizando lenguaje R. Esta librería traduce nuestros comandos de R a JavaScript, creando una página web con elementos de información geográfica (como puntos, líneas o polígonos), fondos georreferenciados y funciones añadidas (como funciones de interacción con los elementos geográficos o aplicar zoom a zonas de interés).

Ejemplo de Uso

En este ejemplo veremos como visualizar información geografica utilizando leaflet. Para este ejemplo, realizaremos un mapa de polígonos utilizando información de las Entidades Federativas de la República Mexicana. Esta información se puede descargar desde INEGI.

1. Librerias.

Las librerias necesarias para correr este ejemplo son las siguientes:

library(leaflet)      # libreria para graficar mapas interactivos
library(sf)           # manejo de informacion geografica 
library(viridis)      # paletas de colores
library(RColorBrewer) # mas paletas de colores
library(dplyr)        # manejo de bases de datos
library(htmlwidgets)  # para guardar el mapa como HTML

2. Abrimos el archivo shape

Para el manejo de informacion espacial utilizaremos el paquete sf, el cual tiene funciones para abrir bases de datos geográficas.

El formato del archivo seleccionado es el *.geojson por sus ventajas de almacenamiento y organización, sin embargo, la función siguiente funciona exactamente igual utilizando archivos *.shp

# root <- "la direccion donde esta mi shapefile"
shape <- st_read(paste0(root, "/Sin_islas.geojson"))
## Reading layer `Sin_islas' from data source `https://raw.githubusercontent.com/JuveCampos/MexicoSinIslas/master/Sin_islas.geojson' using driver `GeoJSON'
## Simple feature collection with 32 features and 7 fields
## geometry type:  POLYGON
## dimension:      XY
## bbox:           xmin: -117.1264 ymin: 14.53401 xmax: -86.74038 ymax: 32.71877
## geographic CRS: WGS 84

3. Generamos variables ficticias

Con tal de asignarle un color a los poligonos de los estados de la republica crearemos variables ficticias; le generaremos un numero aleatorio a cada estado y una categoria en base a dicho numero.

set.seed(1234)

# Variable numerica
shape$numerica <- runif(nrow(shape), min = 0, max = 1)

# Variable categorica
shape$categorica <- case_when(shape$numerica < 0.25 ~ "Estado feo", 
                              shape$numerica >= 0.25 & shape$numerica < 0.5 ~ "Estado regular", 
                              shape$numerica >= 0.5 & shape$numerica < 0.75 ~ "Estado bonito", 
                              shape$numerica >= 0.75 ~ "Estado hermoso")
# 

4. Generamos las paletas para colorear los mapas

Las paletas son vectores de colores con los cuales vamos a colorear el mapa. Las funciones que el paquete Leaflet provee son las siguientes:

colorNumeric()

  • colorNumeric(palette, domain, na.color = "#808080", alpha = FALSE, reverse = FALSE)

Esta funcion nos permite crear paletas de colores para variables o atributos que tengan valores numericos. Nos generara igualmente una escala de colores continua.

colorBin()

  • colorBin(palette, domain, bins = 7, pretty = TRUE, na.color = "#808080", alpha = FALSE, reverse = FALSE)

Esta funcion nos ayuda para crear paletas de colores donde automaticamente separa los valores de la variable numerica en rangos o bins (botecitos), generando una escala con valores discretos, en vez de continuos como hacia la funcion previa.

colorQuantile()

  • colorQuantile(palette, domain, n = 4, probs = seq(0, 1, length.out = n + 1), na.color = "#808080", alpha = FALSE, reverse = FALSE)

Esta funcion nos permite crear paletas de colores donde podemos separar la informacion en los cuantiles que especifiquemos previamente. Sirve para ver quienes se ubican en las partes inferiores y superiores de una escala numerica y de esta manera emitir juicios sobre la informacion.

colorFactor()

  • colorFactor(palette, domain, levels = NULL, ordered = FALSE, na.color = "#808080", alpha = FALSE, reverse = FALSE)

Esta funcion crea paletas de colores mediante el uso de variables categoricas (factores en R), donde asigna un color diferente a cada categoria de informacion.

palnumeric <- colorNumeric("viridis", domain = shape$numerica)
palBin <- colorBin("magma", domain = shape$AREA, bins = 4)
palQuantile <- colorQuantile("Spectral", domain = shape$numerica)
palfac <- colorFactor("RdBu", domain = shape$categorica)

5. Generamos el popup

El popup es la ventana que se muestra al hacer click en un poligono del mapa. En este caso, queremos que al hacer click en un estado, se muestren cosas como el area, el numero aleatorio que le toco y que tan bonito es.

La parte encerrada con los caracteres "<b>" y "</b>" seran mostradas en negritas en el mapa, mientras que al introducir "<br>" se hara un corte de la oracion. Estos caracteres se les denomina como html tags y los presentados aqui son un ejemplo de varios que pueden utilizarse para los mapas de leaflet.

# Funcion hecha en casa para mostrar los decimales que queremos: 
specify_decimal <- function(x, k) trimws(format(round(x, k), nsmall=k))

# Elaboracion del popup: 

popup <- paste0(
"<b>","Nombre estado: ",   "</b>",   as.character(shape$ENTIDAD) ,        "<br>",                     
"<b>", "Capital: ",        "</b>",   as.character(shape$CAPITAL)   ,      "<br>",                   
"<b>", "Area: ",           "</b>",   specify_decimal(shape$AREA,3) ,      "<br>", 
"<b>", "Num. Aleatorio ",  "</b>",   specify_decimal(shape$numerica ,3) , "<br>",
"<b>", "Tipo de Estado: ", "</b>",   shape$categorica ,                   "<br>" )

6. Elaboramos el mapa

A continuacion elaboraremos el mapa usando la libreria leaflet.

# Funcion para crear el mapa
leaflet(shape) %>%
  # Opcion para anadir imagenes o mapas de fondo (tiles)
  addProviderTiles("Esri.WorldTerrain") %>%
  # Funcion para agregar poligonos
  addPolygons(color = "#444444" ,
              weight = 1, 
              smoothFactor = 0.5,
              opacity = 1.0,
              fillOpacity = 0.5,
              fillColor = ~palnumeric(shape$numerica),    # Color de llenado
              layerId = ~shape$CVE_EDO,                  
              highlightOptions = highlightOptions(color = "white", weight = 2,
                                                  bringToFront = TRUE), #highlight cuando pasas el cursor
              label = ~shape$ENTIDAD ,                                  # etiqueta cuando pasas el cursor
              labelOptions = labelOptions(direction = "auto"),
              popup = popup) %>%                                        # mostrar el popup
  
  addLegend(position = "topright", pal = palnumeric, values = ~shape$numerica,
            title = "Suerte del Estado")                                # mostrar escala en el mapa