如何将 X 和 Y 坐标转换为纬度和经度？

Question

以下是我从圣路易斯的公开犯罪数据集获得的数据框示例。 与数据相关的文档指出，Xcoord 和 Ycoord 采用State Plane North American Datum 1983 (NAD83) 格式

   CodedMonth                                    Description   XCoord    YCoord
1:    2019-09        AUTO THEFT-PERM RETNT/UNRECOV OVER 48HR 908297.3 1018623.0
2:    2019-09        ASSLT-AGGRAV-OTH-WPN-2ND-CHILD-DOMESTIC 903995.7 1014255.0
3:    2019-09 FORGERY-ISSUING FALSE INSTRUMENT OR CERTIFICAT      0.0       0.0
4:    2019-09           STLG BY DECEIT/IDENTITY THEFT REPORT 890704.7 1010659.0
5:    2019-09          STALKING (HARASSMENT ONLY, NO THREAT) 881105.8 1008297.0
6:    2019-09               LARCENY-MTR VEH PARTS UNDER $500 882929.6  992941.3

我如何将这些转换为Xcoord和Ycoord lon 和 lat 格式，以便我可以使用 ggmap 绘制它

我找到了几个答案将纬度/经度转换为州平面坐标

但我似乎无法让它为我的数据工作

Answer 1

您可以使用 sf 包将其转换为简单的要素地理。
为了让这个工作，你需要知道你正在使用什么坐标系，并根据你提供的描述（国家平面 NAD83 并且在圣路易斯附近），我的第一个猜测是 EPSG 26996（NAD83 / Missouri East USFT )，但那是在休伦湖中间绘制的，所以我尝试了 ESRI：102696。您可以在spatialreference.org 上查找投影。

library(sf)
library(tidyverse)
library(ggmap)

my_df <- read_csv("C:/Users/Brian/Documents/temp.csv")
my_sf_df <- st_as_sf(my_df, coords = c("XCoord", "YCoord"), crs = 102696) 

这会将 x 和 y 设置为空间坐标。 您需要重新投影到像 WGS84 这样的地理系统中才能转换为经纬度。 st_transform使用 crs = 4326 为我们执行此操作，这是 WGS 84 坐标系

my_latlon_df <- st_transform(my_sf_df, crs = 4326 ) 
my_latlon_df <- my_latlon_df%>%
      mutate( lat= st_coordinates(my_latlon_df)[,1],
              lon = st_coordinates(my_latlon_df)[,2])
my_latlon_df

# Simple feature collection with 6 features and 5 fields
# geometry type:  POINT
# dimension:      XY
# bbox:           xmin: -93.26566 ymin: 35.80151 xmax: -90.19163 ymax: 38.63065
# epsg (SRID):    4326
# proj4string:    +proj=longlat +datum=WGS84 +no_defs
# # A tibble: 6 x 6
# X1    CodedMonth Description                                                geometry   lat   lon
# * <chr> <chr>      <chr>                                                   <POINT [°]> <dbl> <dbl>
#       1 1:    2019-09    AUTO THEFT-PERM RETNT/UNRECOV OVER 48HR        (-90.19163 38.63065) -82.2  44.7
# 2 2:    2019-09    ASSLT-AGGRAV-OTH-WPN-2ND-CHILD-DOMESTIC         (-90.20674 38.6187) -82.3  44.7
# 3 3:    2019-09    FORGERY-ISSUING FALSE INSTRUMENT OR CERTIFICAT (-93.26566 35.80151) -93.3  35.8
# 4 4:    2019-09    STLG BY DECEIT/IDENTITY THEFT REPORT           (-90.25329 38.60893) -82.4  44.6
# 5 5:    2019-09    STALKING (HARASSMENT ONLY, NO THREAT)           (-90.2869 38.60251) -82.5  44.6
# 6 6:    2019-09    LARCENY-MTR VEH PARTS UNDER $500               (-90.28065 38.56034) -82.5  44.5

我们现在有了以纬度和经度作为数据框列的地理坐标。 没有位置信息会导致问题，因为它将在州平面坐标平面的原点绘制，该坐标平面位于阿肯色州的某个地方。 让我们将其删除，以便我们可以专注于优点

# let's exclude point 3 for now
my_latlon_df <- my_latlon_df[-3,]
box <- st_bbox(my_latlon_df) # bounding box
names(box) <- NULL # removing non-complient labels
buffer = .2
box2 <- box + c(-buffer, -buffer, buffer, buffer) # buffering
base_map <- get_map(location = box2, source = "osm")  # getting base map
# plotting
ggmap(base_map)+
      geom_sf(data = my_latlon_df,
              color = "red",
              size = 2
              )+
      scale_x_continuous(limits = c(-90.35, -90.1))+
      scale_y_continuous(limits = c(38.5, 38.7))

不幸的是，如果你不知道你的 x 和 y 点在什么坐标系中，它可能会成为一个令人沮丧的试错游戏。 投影坐标系基本上在地球表面创建一个笛卡尔平面，原点、比例和其他参数的选择是针对每个投影的。 在诸如 WGS84 之类的地理坐标系中几乎没有太大的差异。

Answer 2

您可以使用 CrimeoMeter API ( https://www.crimeometer.com/docs )，并从圣路易斯获取带有纬度和经度的犯罪数据。