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rgrass7でRからGRASS GISを使う(Exampleを動かすところまで)

R GRASS Ubuntu

GRASS GIS、rgrass7 のインストール方法

昨日メモりました。

Ubuntu 14.04にGRASS GIS 7.0とrgrass7をインストールした時のメモ - Technically, technophobic.

これでインストールできたと思うでしょう? さっそく、library()してみます。

library("rgrass7")
#> Loading required package: XML
#> Loading required package: sp
#> GRASS GIS interface loaded with GRASS version: (GRASS not running)

GRASS not running、だと…

GRASSを自動で走らせるための設定

なんかいろいろ環境変数を設定しておかないと、GRASSは自動で起動してくれないようです。

It is possible to access GRASS modules without explicitly starting a "GRASS session". GRASS libraries require certain environment variables to be set. In fact a "GRASS session" is just a set of processes (e.g. a shell and/or GUI) which have the necessary environment settings, specifically:

  • GISBASE needs to be set to the top-level directory of the GRASS installation.
  • GISRC needs to contain the absolute path to a file containing settings for GISDBASE, LOCATION_NAME and MAPSET.
  • PATH needs to include $GISBASE/bin and $GISBASE/scripts.

If the GRASS libraries are shared libraries, the loader needs to be able to find them. This normally means that LD_LIBRARY_PATH (Linux, Solaris), DYLD_LIBRARY_PATH (MacOSX) or PATH (Windows) need to contain $GISBASE/lib, although there are other means to the same end (e.g. on Linux, putting $GISBASE/lib (with $GISBASE replaced by its actual value) into /etc/ld.so.conf then running ldconfig).

(Working with GRASS without starting it explicitly - GRASS-Wiki)

私の環境はLinuxなので、GISBASEGISRCPATHLD_LIBRARY_PATHを設定します。

まず、そもそもR実行時の環境変数ってどう設定するのでしょう?

Rの環境変数を設定する方法

?Startupでヘルプが見れます。よくわかりませんが、ホームディレクトリ下に.Renvironというファイルを作ればいいようです。

Unless --no-environ was given on the command line, R searches for site and user files to process for setting environment variables. The name of the site file is the one pointed to by the environment variable R_ENVIRON; if this is unset, ‘R_HOME/etc/Renviron.site’ is used (if it exists, which it does not in a ‘factory-fresh’ installation). The name of the user file can be specified by the R_ENVIRON_USER environment variable; if this is unset, the files searched for are ‘.Renviron’ in the current or in the user's home directory (in that order). See ‘Details’ for how the files are read.

.Renvironファイルの形式

同じく?Startupで表示されるヘルプのDetailsやExamplesに詳しく書いてありますが、

## Example ~/.Renviron on Unix
R_LIBS=~/R/library
PAGER=/usr/local/bin/less

のような記法で書けます。(ちなみに、イコールの前後には空白を入れても問題ないっぽいです)

${foo}という書き方でほかの環境変数を参照することもできます。

PATH=${PATH}:/path/to/somedir/

注意すべき点として、シェルスクリプトと違ってこの{}は必須です。$PATHと書いてしまうと"$PATH"という文字列として扱われます。

GRASS用に環境変数を設定する

とりあえずこんな感じで書けば動きました。

GISRC = ${HOME}/.grass7/rc
GISBASE = /usr/lib/grass70
PATH = ${PATH}:${GISBASE}/bin/:${GISBASE}/scripts/
LD_LIBRARY_PATH = ${GISBASE}/lib

GISRC

これは、GRASSの作業ディレクトリ設定のファイルを指定します。こんな感じの中身のファイルです。

MAPSET: user1
GISDBASE: /path/to/grass_data
LOCATION_NAME: nc_basic_spm_grass7
GUI: text

${HOME}/.grass7/rcには、一番最近使ったマップセットの情報が記録されます。とりあえずこのファイルを指定しておきます。(あとでサンプルデータを読み込むときにできるので今は存在しなくても大丈夫です)

GISBASE

GRASSのディレクトリです。apt-get install grassでインストールした場合は、/usr/lib/grass70にあるはずです。

PATH

GRASSのコマンドにパスを通しておかないといけないらしいです。GISBASEで指定したディレクトリの下にbinscriptsというディレクトリ があるはずなのでそれを指定します。

LD_LIBRARY_PATH

これは動的に読み込まれるライブラリへのパスです。OSによって環境変数名が違うみたいです。Linuxの場合はLD_LIBRARY_PATHです。 GISBASEで指定したディレクトリの下にlibというディレクトリがあるはずなのでそれを指定します。

GRASSのサンプルデータを読み込む

rgrass7を使う前に、サンプルデータをダウンロードして、一度コマンドラインからGRASSを起動してみます。

cd /path/to/WORKDIR
wget http://grass.osgeo.org/sampledata/north_carolina/nc_basic_spm_grass7.tar.gz
tar xf nc_basic_spm_grass7.tar.gz

# サンプルデータで一度GRASSを起動すると、${HOME}/.grass7/rcがつくられる
grass -text nc_basic_spm_grass7/user1

すると、こんな感じの画面が出ます。とりあえず今はexitしときましょう。

          __________  ___   __________    _______________
         / ____/ __ \/   | / ___/ ___/   / ____/  _/ ___/
        / / __/ /_/ / /| | \__ \\_  \   / / __ / / \__ \
       / /_/ / _, _/ ___ |___/ /__/ /  / /_/ // / ___/ /
       \____/_/ |_/_/  |_/____/____/   \____/___//____/

Welcome to GRASS GIS 7.0.0
GRASS GIS homepage:                      http://grass.osgeo.org
This version running through:            Bash Shell (/bin/bash)
Help is available with the command:      g.manual -i
See the licence terms with:              g.version -c
Start the GUI with:                      g.gui wxpython
When ready to quit enter:                exit

GRASS 7.0.0 (nc_basic_spm_grass7):/path/to/WORKDIR >

これで、${HOME}/.grass7/rcができているはずです。

MAPSET: user1
GISDBASE: /path/to/WORKDIR
LOCATION_NAME: nc_basic_spm_grass7
GUI: text

rgrass7のexampleを動かしてみる。

まず、新しい環境変数を読み込むためにいちどRのセッションを再起動します。

それからlibrary()rgrass7を読み込むと、今度はちゃんと起動しているはずです。

library("rgrass7")
#> Loading required package: sp
#> Loading required package: XML
#> GRASS GIS interface loaded with GRASS version: GRASS 7.0.0 (2015)
#> and location: nc_basic_spm_grass7

で、exampleを動かしてみます。

example(rgrass7)
#> rgrss7> if (nchar(Sys.getenv("GISRC")) > 0 &&
#> rgrss7+   read.dcf(Sys.getenv("GISRC"))[1,"LOCATION_NAME"] == "nc_basic_spm_grass7") {
#> rgrss7+   require(rgdal)
#> rgrss7+   elevation <- readRAST("elevation", ignore.stderr=TRUE, plugin=FALSE)
#> rgrss7+   summary(elevation)
#> rgrss7+   grd <- gmeta2grd(ignore.stderr=TRUE)
#> rgrss7+   grd
#> rgrss7+   set.seed(1)
#> rgrss7+   pts <- spsample(elevation, 200, "random")
#> rgrss7+   smple <- SpatialPointsDataFrame(pts, data=over(pts, elevation))
#> rgrss7+   summary(smple)
#> rgrss7+   writeVECT(smple, "sp_dem", v.in.ogr_flags="overwrite", ignore.stderr=TRUE)
#> rgrss7+   bugsDF <- readVECT("schools", ignore.stderr=TRUE, mapset="PERMANENT")
#> rgrss7+   summary(bugsDF)
#> rgrss7+   vInfo("streams", ignore.stderr=TRUE)
#> rgrss7+   vColumns("streams", ignore.stderr=TRUE)
#> rgrss7+   vDataCount("streams", ignore.stderr=TRUE)
#> rgrss7+   streams <- readVECT("streams", type="line",
#> rgrss7+     remove.duplicates=FALSE, ignore.stderr=TRUE, plugin=FALSE)
#> rgrss7+   summary(streams)
#> rgrss7+ }
#> Loading required package: rgdal
#> rgdal: version: 0.9-1, (SVN revision 518)
#> Geospatial Data Abstraction Library extensions to R successfully loaded
#> Loaded GDAL runtime: GDAL 1.11.1, released 2014/09/24
#> Path to GDAL shared files: /usr/share/gdal/1.11
#> Loaded PROJ.4 runtime: Rel. 4.8.0, 6 March 2012, [PJ_VERSION: 480]
#> Path to PROJ.4 shared files: (autodetected)
#> Creating BIL support files...
#> Exporting raster as floating values (bytes=4)
#> 
#> WARNING: Datum <unknown> not recognised by GRASS and no parameters found
#> Check if OGR layer <sp_dem> contains polygons...
#> 
#> WARNING: Vector map <sp_dem> already exists and will be overwritten
#> Importing 200 features (OGR layer <sp_dem>)...
#> 
#> -----------------------------------------------------
#> Building topology for vector map <sp_dem@user1>...
#> Registering primitives...
#> 
#> 200 primitives registered
#> 200 vertices registered
#> Building areas...
#> 
#> 0 areas built
#> 0 isles built
#> Attaching islands...
#> Attaching centroids...
#> 
#> Number of nodes: 0
#> Number of primitives: 200
#> Number of points: 200
#> Number of lines: 0
#> Number of boundaries: 0
#> Number of centroids: 0
#> Number of areas: 0
#> Number of isles: 0
#> Exporting 167 features...
#> 
#> v.out.ogr complete. 167 features (Point type) written to <schools>
#> (ESRI_Shapefile format).
#> Exporting 8554 features...
#> 
#> v.out.ogr complete. 8554 features (Line String type) written to <streams>
#> (ESRI_Shapefile format).
#> Object of class SpatialLinesDataFrame
#> Coordinates:
#>        min      max
#> x 629851.9 645264.2
#> y 214638.0 228882.0
#> Is projected: TRUE 
#> proj4string :
#> [+proj=lcc +lat_1=36.16666666666666 +lat_2=34.33333333333334 +lat_0=33.75 +lon_0=-79
#> +x_0=609601.22 +y_0=0 +datum=NAD83 +units=m +no_defs +ellps=GRS80 +towgs84=0,0,0]
#> Data attributes:
#>       cat             FNODE_           TNODE_           LPOLY_           RPOLY_      
#>  Min.   : 40102   Min.   : 42043   Min.   : 42046   Min.   :0.0000   Min.   :0.0000  
#>  1st Qu.: 75598   1st Qu.: 79168   1st Qu.: 79172   1st Qu.:0.0000   1st Qu.:0.0000  
#>  Median : 83078   Median : 86896   Median : 86888   Median :0.0000   Median :0.0000  
#>  Mean   : 77835   Mean   : 81394   Mean   : 81395   Mean   :0.6937   Mean   :0.6937  
#>  3rd Qu.: 95135   3rd Qu.: 99410   3rd Qu.: 99410   3rd Qu.:2.0000   3rd Qu.:2.0000  
#>  Max.   :101347   Max.   :105801   Max.   :105800   Max.   :2.0000   Max.   :2.0000  
#>                                                                                      
#>      LENGTH           FULL_HYDRO       FULL_HYD_1                 FTYPE          FCODE      
#>  Min.   :   0.001   Min.   : 40102   Min.   : 84728   ARTIFICIAL PATH: 755   Min.   :33400  
#>  1st Qu.:  60.370   1st Qu.: 75598   1st Qu.:163202   CANAL/DITCH    : 343   1st Qu.:33600  
#>  Median : 171.338   Median : 83078   Median :211732   CONNECTOR      :2052   Median :46000  
#>  Mean   : 293.022   Mean   : 77835   Mean   :186607   STREAM/RIVER   :5404   Mean   :43347  
#>  3rd Qu.: 395.517   3rd Qu.: 95135   3rd Qu.:228227                          3rd Qu.:46000  
#>  Max.   :3966.165   Max.   :101347   Max.   :234417                          Max.   :55800  
#>                                                                                             
#>                   NAME                RCH_CODE             I_vs_P            USGSstrm   
#>  Walnut Creek       : 232   03020201001186:  80   intermittent:3506   usgs_stream:5048  
#>  Lynn Branch        :  93   03020201001099:  57   perennial   :5048   NA's       :3506  
#>  Swift Creek        :  89   03020201002397:  52                                         
#>  Rocky Branch       :  80   03020201002579:  51                                         
#>  Pigeon House Branch:  71   03020201002552:  46                                         
#>  (Other)            : 305   (Other)       :1765                                         
#>  NA's               :7684   NA's          :6503

…正直、私この処理が何やってるのかわからないんですが(汗)、とりあえず動きましたね!

ここから先、どこへ進めばいいのかわからないのでGISガチ勢の方のマサカリをお待ちしています。