Los paquetes de R para GIS más utilizados y descargados

La relación entre R y los Sistemas de Información Geográfica es larga. R se ha utilizado para realizar análisis de datos espaciales desde los primeros días de R.

En esta entrada vamos a conocer qué paquetes de R para GIS son los más populares y utilizados. Atento, porque aunque ya trabajes con R, quizá no conozcas alguno o no estés utilizando el adecuado. Además, te mostramos algunas sugerencias y paquetes alternativos.

Este código toma la lista de los más de 200 paquetes relacionados con GIS que aparecen en la Vista de tareas CRAN: Análisis de datos espaciales.

Para disponer de los paquetes de R para GIS ordenados por número de descargas mensuales, se ha utilizado este código de R, en el que se han eliminado aquellos con cero descargas en el último mes (12 de agosto – 12 de septiembre):

# Instalación y carga de librerías
install.packages("rvest")
install.packages("dplyr")
install.packages("cran_downloads")

library(rvest)
library(dplyr)

# Lectura del HTML de la web de Spatial de CRAN
url_de_consulta <- read_html("https://cran.r-project.org/web/views/Spatial.html")

# Se aíslan todos los enlaces de la página (aquellos que tienen una etiqueta <a>)
enlaces <-  html_text(html_nodes(url_de_consulta, xpath = "/html/body/ul/li/a"))

# Se crean una data.frame vacío dónde almacenar los paquetes y el nº descargas en el último mes
info <- data.frame()

# Se recorre cada enlace de los encontrados y se busca en CRAN las descargas de dicho paquete en el último mes.
#   Aquellos enlaces que no correspondan con un paquete de R devolverán error. Para controlar dicho error
#   se emplea un tryCatch y no se hace nada cuando se detecte.
for (paquete in enlaces) {
  data <- tryCatch({
    cranlogs::cran_downloads(paquete, when = "last-month") %>%  group_by(package) %>%
      summarize(count = sum(count)) %>%
      arrange(desc(count))
  },
  warning = function(warn) {
    ## print(paste("WARNING: ", warn))
  },
  error = function(err) {
    ## print(paste("ERROR: ", err))
  },
  finally = function(f) {
    ## print(paste("error: ", e))
  })
  # Almacenamos la información obtenida en el data.frame
  info <- rbind(info, as.data.frame(data))
}

# Se eliminan los duplicados
info <- distinct(info)

# Se ordena por n_descargas
info <- info[order(-info$count),]

# Se eliminan aquellas filas que tiene 0 descargas
info <- info[info$count != 0,]

# Ver contenido obtenido
print(info)

# Se exporta a CSV el data.frame
write.csv(info,"info.csv", row.names = TRUE)

1. ggplot2. Nº de descargas: 2.450.808

ggplot2 ocupa la primera posición y es el más descargado.

Este paquete sirve para crear visualizaciones de datos elegantes utilizando la «gramática de los gráficos».

Un sistema para crear gráficos ‘declarativamente’, basado en «La gramática de los gráficos». Usted proporciona los datos, le dice a ‘ggplot2’ cómo asignar variables a la estética, qué primitivas gráficas usar y se ocupa de los detalles.

2. sf: Simple Features for R. Nº de descargas: 1.663.015

El segundo en el podium (pero el primero propiamente para trabajar con datos espaciales) es el paquete sf. sf es el paquete para manipular datos espaciales más importante, que proporciona acceso a Simple Features para R.

Se une a ‘GDAL’ para leer y escribir datos, a ‘GEOS’ para operaciones geométricas y a ‘PROJ’ para conversiones de proyección y transformaciones de datos.

(Illustration (c) by Allison Horst)

Sugerencia: mapedit proporciona un widget brillante de R basado en Leaflet para editar o crear geometrías sf.

3. RColorBrewer: Paletas de ColorBrewer. Nº de descargas: 652.852

RColorBrewer proporciona esquemas de color tanto para mapas como para gráficos. Este es el motivo por el que es el paquete más descargado de la selección, ya que no es un paquete geográfico propiamente dicho.

Diseñado por Cynthia Brewer como se describe en http://colorbrewer2.org

4. sp: Clases y métodos para datos espaciales. Nº de descargas: 373.995

sp: este longevo paquete nos proporciona clases y métodos para tratar con datos espaciales, por ejemplo crear mapas a partir de datos, realizar selección espacial, así como métodos para recuperar coordenadas, impresión, resumen, etc.

Es un paquete muy extendido y se integra con muchos otros paquetes, incluyendo el paquete raster. Sin embargo, el paquete sf es más fácil de aprender y reemplazará paulatinamente a sp, por lo que se recomienda utilizar el paquete sf.

5. viridis. Nº de descargas: 301.395

viridis también proporciona paletas de colores diseñadas teniendo en cuenta el daltonismo y la impresión en escala de grises.

6. RPostgreSQL.  Nº de descargas: 219.243

RPostgreSQL consiste en una interfaz de base de datos y controlador de la base de datos libre más popular ‘PostgreSQL’ para ‘R’. Este paquete proporciona un controlador compatible con la interfaz de base de datos para ‘R’ para acceder a los sistemas de base de datos ‘PostgreSQL’.

Alternativas:

• sf también proporciona una interfaz a PostGIS, tanto para lectura como para escritura, a través de GDAL.
• rpostgis: Proporciona una interfaz entre R y la base de datos ‘PostGIS’ para transferir datos espaciales de forma transparente. Tanto los datos vectoriales como los datos ráster son compatibles con la lectura y escritura.

7. Terra. Análisis de datos espaciales. Nº de descargas: 197.999

Terra proporciona métodos para el análisis de datos espaciales con datos raster y vectoriales. Los métodos ráster permiten la manipulación de datos de bajo nivel, así como el cálculo global, local, zonal y focal de alto nivel. Los métodos de predicción e interpolación facilitan el uso de modelos de tipo regresión (interpolación, aprendizaje automático) para la predicción espacial, incluso con datos de teledetección. Admite el procesamiento de archivos muy grandes. Consulta el manual y los tutoriales aquí para comenzar.

‘terra’ es un reemplazo para el paquete ‘raster’ ya que es más simple, más funcionalidades y más rápido.

8. raster. Nº de descargas: 191.360

El paquete raster permite la lectura, escritura, manipulación, análisis y modelado de datos espaciales raster. El paquete implementa funciones básicas y de alto nivel. Además soporta el procesamiento de archivos muy grandes. También hay soporte para operaciones de datos vectoriales como intersecciones.

Como hemos comentado en el punto anterior su reemplazo es terra, por lo que te aconsejamos utilizar terra.

9. deldir. Nº de descargas: 187.042

El paquete deldir Delaunay Triangulation and Dirichlet (Voronoi) Tessellation sirve para realizar geoestadística. Calcula la triangulación de Delaunay y la teselación de Dirichlet o Voronoi (con respecto a todo el plano) de un conjunto de puntos planos.

10. interp. Nº de descargas: 183.801

interp: métodos de interpolación. La interpolación de datos bivariados en cuadrículas regulares e irregulares, ya sea lineal o usando splines, es la parte principal de este paquete.

11. nlme. Nº de descargas: 151.435

El paquete nlme: Linear and Nonlinear Mixed Effects Models ajusta y compara modelos gaussianos de efectos mixtos lineales y no lineales.

12. classInt. Nº de descargas: 132.448

El paquete classInt proporciona funciones para elegir intervalos de clase para cartografía temática.

13. s2. Nº de descargas: 109.109

s2 es un paquete que ofrece operadores de geometría esférica utilizando la biblioteca de geometría S2.

Proporciona enlaces R para la librería  s2 de Google para cálculos geométricos en la esfera terrestre.

14. Leaflet. Nº de descargas: 105.382

El paquete leaflet nos proporcionan métodos para crear mapas web interactivos con la biblioteca JavaScript ‘Leaflet’.

Sugerencia:

• En esta entrada hablamos en profundidad de la integración de Leaflet en R.

15. wk.  Nº de descargas 91.584

wk proporciona una API mínima de R y C++ para analizar representaciones binarias y de texto conocido (well know) de geometrías hacia y desde formatos nativos de R. El wkb es compacto y rápido de analizar; el wkt es legible por humanos y es útil para escribir pruebas.

16. maps. Nº de descargas: 83.540

maps es un paquete para visualizar mapas y proporciona acceso (con mapdata y mapproj) a bases de datos geográficas.

17. rsample. Nº de descargas: 82.319

rsample: infraestructura general de remuestreo.  Clases y funciones para crear y resumir diferentes tipos de objetos de remuestreo.

18. mgcv. Nº de descargas: 79.647

mgcv es un paquete que sirve para crear, en el ámbito de la física y la probabilidad, un Campo aleatorio de Markov, Red Markov o modelo gráfico no dirigido. Se trata de un conjunto de variables aleatorias que poseen la propiedad de Markov descrito por un grafo no dirigido.

19. shapefiles. Nº de descargas: 50.454

shapefiles lee y escribe  shapefiles de ESRI ArcGIS/ArcView

20. lwgeom. Nº de descargas: 49.718

lwgeom se puede usar para facilitar el manejo y el informe de errores de topología y problemas de validez de geometría en objetos sf.

21. Stars. Nº de descargas: 49.058

stars es un paquete que proporciona datos espacio-temporales en forma de matrices densas, siendo el espacio y el tiempo las dimensiones de la matriz. Los datos raster recientes, como las imágenes de satélite, modelos climáticos o los datos de pronóstico del tiempo, que no caben en el almacenamiento local necesitan otro tipo de tratamiento. Utiliza para ello el formato NetCDF.

22. vegan: Community Ecology Package. Nº de descargas: 46.656

vegan es un paquete creado para métodos de ordenación, análisis de diversidad y otras funciones útiles para ecología.

23. ade4: Analysis of Ecological Data. Nº de descargas: 38.421

ade4 son herramientas para el análisis de datos multivariantes, para métodos exploratorios y euclidianos en ciencias ambientales. Se proporcionan varios métodos para el análisis de una tabla (por ejemplo, análisis de componentes principales, análisis de correspondencia), dos tablas (por ejemplo, análisis de coinertia, análisis de redundancia) y tres tablas.

24. mapview. Nº de descargas: 38.266

mapview es un paquete alternativo para crear rápidamente visualizaciones interactivas de datos espaciales con o sin mapas de fondo. Los atributos de los objetos espaciales son completamente consultables a través de ventanas emergentes.

25. fields: Herramientas para datos espaciales. Nº de descargas: 37.869

Para el ajuste de curvas, superficies y funciones con énfasis en splines, datos espaciales, geoestadística y estadísticas espaciales.

26. ggmap: Spatial Visualization with ggplot2. Nº de descargas: 36.063

En ggmap encontramos una colección de funciones para visualizar datos espaciales y modelos sobre mapas estáticos online (por ejemplo, Google Maps, Stamen Maps u OpenStreetMaps). Además incluye funciones de geolocalización y enrutamiento.

Paquetes complementarios:

• ggsn proporciona flechas y escalas del norte para dichos mapas.
• OpenStreetMap nos proporciona acceso a las imágenes raster de OSM y osmar proporciona una infrastructura de acceso a los datos de OpenStreetMap de diferentes fuentes.

27. tmap. Mapas temáticos. Nº de descargas: 34.627

Los mapas temáticos son mapas geográficos en los que se visualizan distribuciones de datos espaciales. El paquete tmap ofrece un enfoque flexible, basado en capas y fácil de usar para crear mapas temáticos, como coropletas y mapas de burbujas.

28. Geosphere. Nº de descargas: 32.764

geosphere permite que se realicen cálculos de distancia y área de nuestros datos espaciales en coordenadas geográficas.

29. spdep: Spatial Dependence: Weighting Schemes, Statistics. Nº de descargas: 26.988

El paquete spdep proporciona una colección de funciones para crear objetos de matriz de pesos espaciales a partir de ‘contigüidades’ de polígonos, a partir de patrones de puntos por distancia y teselaciones, para resumir estos objetos y para permitir su uso en análisis de datos espaciales. Además de una colección de pruebas para ‘autocorrelación’ espacial que incluye ‘Morans I’.

30. mapproj. Proyecciones de mapas. Nº de descargas: 26.252

mapproj convierte la latitud/longitud en coordenadas proyectadas.

Listado completo

A continuación los paquetes de R para GIS ordenados por número de descargas (a fecha 12 de septiembre de 2022):

	package	Nº de descargas mensuales
92	ggplot2	2450808
1	sf	1663015
87	RColorBrewer	652852
2	sp	373995
88	viridis	301395
27	RPostgreSQL	219243
7	terra	197999
8	raster	191360
140	deldir	187042
141	interp	183801
174	nlme	151435
85	classInt	132448
63	s2	109109
100	leaflet	105382
12	wk	91584
22	maps	83540
81	rsample	82319
158	mgcv	79647
21	shapefiles	50454
73	lwgeom	49718
3	stars	47752
191	vegan	46656
185	ade4	38421
99	mapview	38266
124	fields	37869
103	ggmap	36063
90	tmap	34627
70	geosphere	32764
153	spdep	26988
24	mapproj	26252
113	spatial	24686
102	RgoogleMaps	23804
11	ncdf4	18179
119	gstat	17310
4	spacetime	15909
5	spatstat	14447
190	pastecs	14385
48	tigris	12116
23	mapdata	11881
47	tidycensus	10297
43	rnaturalearth	8776
84	rasterVis	8702
15	geojsonio	8419
77	exactextractr	8315
112	splancs	8182
155	spatialreg	7645
93	ggspatial	7315
14	geojson	7263
122	automap	7132
52	osmdata	6302
120	geoR	5441
68	rmapshaper	5260
49	rgbif	5219
18	RNetCDF	4856
142	MBA	4236
189	adehabitatMA	3893
145	tgp	3884
188	adehabitatLT	3433
95	PBSmapping	3209
19	lidR	3200
54	OpenStreetMap	3181
139	sgeostat	3060
69	gdistance	2956
166	spaMM	2836
186	adehabitatHR	2501
16	wellknown	2394
89	rcartocolor	2374
177	splm	2355
106	cartogram	2319
101	mapdeck	2252
104	ggsn	1914
65	gdalUtilities	1848
154	rgeoda	1804
44	cshapes	1770
50	geonames	1746
182	spgwr	1559
55	giscoR	1481
42	rgee	1460
45	marmap	1415
75	areal	1397
184	GWmodel	1336
10	geometa	1324
105	mapedit	1323
26	rpostgis	1235
127	spBayes	1181
17	ows4R	1178
97	GEOmap	1174
200	landscapemetrics	1163
164	sparr	1150
60	mapSpain	1140
66	geos	1137
165	CARBayes	1100
96	PBSmodelling	1061
25	gmt	1055
131	SpatialExtremes	1043
30	rgrass7	1041
193	ncf	1033
31	RSAGA	1022
67	libgeos	1005
175	spmoran	965
37	link2GI	950
146	SSN	924
130	FRK	921
91	mapsf	912
178	spsur	911
107	geogrid	888
6	inlmisc	879
156	SpatialEpi	873
38	geosapi	858
176	sphet	804
128	ramps	780
187	adehabitatHS	775
196	ModelMap	762
78	spsurvey	757
53	osmextract	752
72	trip	725
167	PReMiuM	723
118	dbmss	717
110	statebins	714
35	whitebox	699
9	gdalcubes	697
138	mlr3spatiotempcv	696
40	geonapi	695
94	mapmisc	691
58	RCzechia	688
117	ads	672
149	DCluster	667
123	intamap	641
173	NetLogoR	632
80	spatialsample	627
132	spTimer	622
172	synthACS	612
144	regress	605
74	landsat	604
197	SpatialPosition	603
137	sperrorest	589
179	spatialprobit	576
157	smerc	571
108	micromap	568
79	Spbsampling	566
59	rgugik	562
148	RSurvey	562
109	recmap	561
116	ecespa	560
168	spBayesSurv	548
36	RPyGeo	543
98	geomapdata	538
134	SpatialTools	538
71	magclass	528
56	chilemapas	518
115	smacpod	514
159	hglm	512
147	ipdw	509
82	MBHdesign	508
32	Rsagacmd	495
114	spatgraphs	492
133	rtop	492
20	rLiDAR	491
125	LatticeKrig	483
57	geouy	480
195	siplab	470
199	ngspatial	462
126	autoFRK	461
160	seg	460
183	gwrr	450
192	tripEstimation	449
194	spind	444
143	spatialCovariance	443
135	ExceedanceTools	442
136	gear	441
163	lctools	438
28	postGIStools	435
150	DClusterm	421
170	rakeR	420
180	ProbitSpatial	409
151	rflexscan	402
129	geospt	396
121	vardiag	391
29	rgrass	384
152	FlexScan	381
171	sms	373
76	qualmap	363
181	starma	342
198	Watersheds	336
162	OasisR	321
169	spselect	312
64	gdalUtils	299
13	wkutils	290
161	divseg	284
83	SpotSampling	266
33	RQGIS	135