Integracja pomiędzy QGISem a R

class: center, middle, inverse, title-slide

# Integracja pomiędzy QGISem a R
### Jakub Nowosad <a href="https://nowosad.github.io" class="uri">https://nowosad.github.io</a>
### II spotkanie użytkowników QGIS, 25–26 czerwca 2019 r., Poznań

---

class: inverse, middle, center

---
# R

- https://www.r-project.org/ - bezpłatny i otwarty język programowania

- Windows, Mac OS i Linux; komputery osobiste jak i klastry obliczeniowe
- Wiele wbudowanych narzędzi analizy i wizualizacji danych
- Tysiące dodatkowych rozszerzeń pozwalających na, między innymi, przetwarzanie różnorodnych danych, ich wizualizację, czy zaawansowane modelowanie
 
 
 
- Używany przez wiele małych firm, jak i wielkich korporacji, wliczając w to BBC, Facebook, Google, Microsoft, Mozilla, Netflix, T-Mobile, czy Uber

---
# QGIS i R

## Dwie możliwości:

.pull-left[
### 1) R z poziomu QGISa 
]

.pull-right[
### 2) QGIS z poziomu R
]

## Ale... po co?

---
class: inverse, left, bottom

# R w QGIS

---
# R w QGIS

- **R z poziomu QGISa** może być wykorzystywany w projekcie, który w większości możliwy jest do zrealizowania w **QGISie**
- Wymagane są w nim jednocześnie pojedyncze możliwości **R** (tj. stworzenie wykresu, zbudowanie modelu, pobranie danych, ...)

---
# R w QGIS

Połączenie R w QGISie:

1) Zainstalowanie wtyczki Processing R Provider (Wtyczki->Zarządzanie wtyczkami) 
2) 
3)

---
# R w QGIS

Połączenie R w QGISie:

1) Zainstalowanie wtyczki Processing R Provider (Wtyczki->Zarządzanie wtyczkami) 
2) Dostosowanie ustawień (Ustawienia->Opcje->Processing->Dostawcy Algorytmów) 
3)

---
# R w QGIS

Połączenie R w QGISie:

1) Zainstalowanie wtyczki Processing R Provider (Wtyczki->Zarządzanie wtyczkami) 
2) Dostosowanie ustawień (Ustawienia->Opcje->Processing->Dostawcy Algorytmów) 
3) Napisanie skryptu łączącego QGIS i R (Processing->Panel Algorytmów->R->New Script)

---
# R w QGIS - dane

.lc[
<img src="figs/00_dane2.PNG" width="559" style="display: block; margin: auto;" />
]

.rc[
Plik: **punkty.shp** (+ punkty.dbf i punkty.shx)

Typ: **punkty**

Zmienne: **5 zmiennych numerycznych**, w tym:

* **temp** - temperatura (°C)
* **srtm** - wysokość n.p.m.

<img src="figs/00_dane1.PNG" width="839" style="display: block; margin: auto;" />
]

[Dane - link](https://github.com/Nowosad/data/raw/master/qgispl2019/dane.zip)

---
# R w QGIS - przykład I

.pull-left[
```
##Moje=group
##Layer=vector
##showplots

library(sp)
library(dismo)
voronoi_p = voronoi(Layer)
plot(voronoi_p)
```
<img src="figs/05_voronoi.PNG" width="516" style="display: block; margin: auto;" />
]

.pull-right[
```
##Moje=group
##Layer=vector
##output=output vector

library(sp)
library(dismo)
output = voronoi(Layer)
```

<img src="figs/06_voronoi.PNG" width="1423" style="display: block; margin: auto;" />
]

https://docs.qgis.org/3.4/en/docs/training_manual/processing/r_syntax.html

---
# R w QGIS - przykład II

```
##Moje=group
##Layer=vector
##y=Field Layer
##x=Field Layer

> summary(lm(Layer[[y]]~Layer[[x]]))
```

.pull-left[

<img src="figs/07_model_params.PNG" width="543" style="display: block; margin: auto;" />
]

.pull-right[
<img src="figs/03_model.PNG" width="591" style="display: block; margin: auto;" />
]

https://docs.qgis.org/3.4/en/docs/training_manual/processing/r_syntax.html

---
class: inverse, left, bottom

# QGIS w R

---
# QGIS w R

- **QGIS z poziomu R** może znaleźć zastosowanie, gdy analiza danych jest wykonywana w **R**
- Jednocześnie konieczne (lub zalecane) jest użycie algorytmu przestrzennego dostępnego w QGISie

.pull-left[
<img src="figs/m3.png" width="100%" style="display: block; margin: auto;" />
]

.pull-right[
<img src="figs/m4.png" width="100%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---
# QGIS w R

**Połączenie QGISa w R:**

1) Zainstalowanie pakietu **RQGIS3** - https://github.com/jannes-m/RQGIS3

```r
install.packages("devtools")
devtools::install_github("jannes-m/RQGIS3")
```

2) Załadowanie pakietu **RQGIS3**

```r
library(RQGIS3)
```

3) Określenie ścieżki położenia **QGISa**

```r
set_env()
```

---
# QGIS w R - przykład

```r
library(osmdata)
library(sf)
library(dplyr)
bb = st_bbox(c(xmin = 16.91, xmax = 16.93, ymax = 52.41, ymin = 52.40),
             crs = st_crs(4326)) #wydzielenie obszaru
```

---
# QGIS w R - przykład

```r
pzn_shops = opq(bb) %>% #pobranie danych z osm dotyczących sklepów na tym obszarze
  add_osm_feature(key = "shop") %>% 
  osmdata_sf() %>% 
  `[[`("osm_points")
```

---
# QGIS w R - przykład

```r
pzn_lines = opq(bb) %>% #pobranie danych z osm dotyczących dróg na tym obszarze
  add_osm_feature(key = "highway") %>% 
  osmdata_sf() %>% 
  `[[`("osm_lines") %>% 
  group_by(name) %>% #połączenie odcinków dróg o tej samej nazwie
  summarise()
```

---
# QGIS w R - przykład

```r
find_algorithms("snap", name_only = TRUE) #wyszukanie algorytmu
```

```
## [1] "native:snappointstogrid" "qgis:snapgeometries"    
## [3] "saga:snappointstogrid"   "saga:snappointstolines" 
## [5] "saga:snappointstopoints"
```

```r
alg = "qgis:snapgeometries"
get_usage(alg) #sprawdzenie działania algorytmu
```

```
## Snap geometries to layer (qgis:snapgeometries)
## 
## This algorithm snaps the geometries in a layer. Snapping can be done either to 
## the geometries from another layer or to geometries within the same layer.
##
## ...
##
## ----------------
## Input parameters
## ----------------
## 
## INPUT: Input layer
##
## ...
```

---
# QGIS w R - przykład

```r
wynik = run_qgis(alg, INPUT = pzn_shops, #określenie parametrów wejściowych, tj.
                  REFERENCE_LAYER = pzn_lines, #algorytm, dane wejściowe,
                  TOLERANCE = 0.01, #czy tolerancja
                  OUTPUT = "wynik.gpkg", #zapisanie wyniku
                  load_output = TRUE) #pozostawienie wyniku w R
```

<img src="figs/m4.png" width="70%" style="display: block; margin: auto;" />
---
class: inverse, left, bottom

# Źródła informacji

---
# Źródła informacji

**R:**
- https://nowosad.github.io/elp - Nowosad, J. 2019, **Elementarz programisty: wstęp do programowania używając R**. Poznań: Space A.
- https://nowosad.github.io/elp/ergosum.html#resources - lista materiałów w języku polskim i angielskim

**R/QGIS:**

- https://plugins.qgis.org/plugins/processing_r/ - plugin QGISa "Processing R Provider"
- https://docs.qgis.org/3.4/en/docs/training_manual/processing/r_syntax.html - jego manual
- https://github.com/jannes-m/RQGIS3 - pakiet R RQGIS3

**Analizy geoinformacyjne w R:**

- http://geocompr.github.io/ - Lovelace R., Nowosad J., Muenchow J. 2019, **Geocomputation with R**. CRC Press
- https://bookdown.org/nowosad/Geostatystyka/ - Nowosad, J. 2019 **Geostatystyka w R**. Poznań: Space A. ISBN 978-83-953296-0-9.

---
class: left, top

.pull-left[
## Podsumowanie:

- **R** posiada rozbudowane narzędzia analizy i wizualizacji danych
- Możliwe jest połączenie **QGISa** i **R** na dwa sposoby
- Pozwalają one na dopasowanie możliwości obu programów do własnych potrzeb
- (**R** także łączy się z GRASSem, SAGĄ, POSTGISem, itd.)
]

.pull-right[
## O mnie:

Twitter: jakub_nowosad

Email: nowosad.jakub@gmail.com

## Więcej informacji:

https://nowosad.github.io

]

.footnote[
**Slajdy:** https://nowosad.github.io/qgispl_19/presentation/
]