Praktikum 03 Regresi Spasial

2023-09-19

I. Setting

Abaikan bagian ini. Lansung saja loncat ke Tentang Data . Function biar gak perlu ganti backslash (\) jadi slash (/).

path <- function() gsub  ( "\\\\",  "/",  readClipboard ()  )
#Copy path, Panggil function di console
#Copy r path, paste ke var yang diinginkan

Function biar gak perlu repot buat install("") atau load() package.

#                      -=( Install & Load Package Function )=-
install_load <- function (package1, ...)  {   

   # convert arguments to vector
   packages <- c(package1, ...)

   # start loop to determine if each package is installed
   for(package in packages){

       # if package is installed locally, load
       if(package %in% rownames(installed.packages()))
          do.call('library', list(package))

       # if package is not installed locally, download, then load
       else {
          install.packages(package)
          do.call("library", list(package))
       }
   } 
}

SET Working Directory

A. Tentang Data

Data yang digunakan adalah Data Demografi Kabupaten Sukabumi tahun 2019 yang meliputi Jumlah Penduduk, Kepadatan Penduduk, Jumlah Desa dan Kelurahan, Dan Luas Wilayah. Data bersumber dari Badan Pusat Statistik dengan jumlah kecamatan sebanyak \(47\) kecamatan.

Source :

Github : Github Tugas Praktikum Pekan 3 Regresi Spasial Angga Fathan Rofiqy
Rpubs : https://rpubs.com/ZenR_Prog/RegSpas-Prak03
Jumlah Penduduk : Jumlah Penduduk Kabupaten Sukabumi Per Kecamatan (2019)
Kepadatan Penduduk : Kepadatan Penduduk Kabupaten Sukabumi Per Kecamatan (2019)
Jumlah Desa dan Kelurahan : Jumlah Desa dan Kelurahan Kabupaten Sukabumi Per kecamatan (2019)
Kode BPS & Kode Kemendagri : Kode BPS & Kode Kemendagri Kabupaten Sukabumi
Luas Wilayah : Luas Wilayah Kabupaten Sukabumi Per Kecamatan (2019)
Theme : Rmd Themes

Import Data Demografi Kabupaten Sukabumi

install_load('rio')
raw.data <- 
  import("https://raw.githubusercontent.com/Zen-Rofiqy/STA1352-RegSpas/main/03/data.csv")

install_load('dplyr','kableExtra')

## Warning: package 'dplyr' was built under R version 4.2.3

## 
## Attaching package: 'dplyr'

## The following objects are masked from 'package:stats':
## 
##     filter, lag

## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     intersect, setdiff, setequal, union

## 
## Attaching package: 'kableExtra'

## The following object is masked from 'package:dplyr':
## 
##     group_rows

kable(head(raw.data)) %>% 
  kable_styling(bootstrap_options = "striped", full_width = FALSE)

Kabupaten	Kecamatan	Kode BPS	Kode Kemendagri	Jumlah Penduduk	Kepadatan Penduduk	Jumlah Desa	Luas Wilayah (km2/sq.km)
Kabupaten Sukabumi	CIEMAS	3202010	32.02.22	51.361	163	7	314,14
Kabupaten Sukabumi	CIRACAP	3202020	32.02.26	53.105	396	5	134,22
Kabupaten Sukabumi	WALURAN	3202021	32.02.20	28.859	287	9	100,64
Kabupaten Sukabumi	SURADE	3202030	32.02.24	78.801	659	6	119,59
Kabupaten Sukabumi	CIBITUNG	3202031	32.02.25	28.094	309	9	90,76
Kabupaten Sukabumi	JAMPANG KULON	3202040	32.02.21	46.133	662	6	69,66

Import Data Spasial

Shapefile diperoleh dari website data.humdata.org. Membaca data dapat dilakukan dengan menggunakan fungsi st_read() dari paket sf.

install_load('sf')

## Warning: package 'sf' was built under R version 4.2.3

## Linking to GEOS 3.9.3, GDAL 3.5.2, PROJ 8.2.1; sf_use_s2() is TRUE

map_indonesia <- st_read("idn_adm_bps_20200401_shp/idn_admbnda_adm3_bps_20200401.shp", quiet = TRUE)

Gambaran data.

kable(head(map_indonesia)) %>% 
  kable_styling(bootstrap_options = "striped", full_width = FALSE)

Shape_Leng	Shape_Area	ADM3_EN	ADM3_PCODE	ADM3_REF	ADM3ALT1EN	ADM3ALT2EN	ADM2_EN	ADM2_PCODE	ADM1_EN	ADM1_PCODE	ADM0_EN	ADM0_PCODE	date	validOn	validTo	geometry
0.2798656	0.0031076	2 X 11 Enam Lingkung	ID1306050	NA	NA	NA	Padang Pariaman	ID1306	Sumatera Barat	ID13	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	MULTIPOLYGON (((100.2811 -0…
0.7514001	0.0169255	2 X 11 Kayu Tanam	ID1306052	NA	NA	NA	Padang Pariaman	ID1306	Sumatera Barat	ID13	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	MULTIPOLYGON (((100.3317 -0…
0.6900061	0.0246364	Abab	ID1612030	NA	NA	NA	Penukal Abab Lematang Ilir	ID1612	Sumatera Selatan	ID16	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	MULTIPOLYGON (((104.2463 -3…
0.6483629	0.0107613	Abang	ID5107050	NA	NA	NA	Karang Asem	ID5107	Bali	ID51	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	MULTIPOLYGON (((115.6207 -8…
0.2437073	0.0011605	Abeli	ID7471021	NA	NA	NA	Kota Kendari	ID7471	Sulawesi Tenggara	ID74	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	MULTIPOLYGON (((122.5898 -3…
1.3541886	0.0699569	Abenaho	ID9432030	NA	NA	NA	Yalimo	ID9432	Papua	ID94	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	MULTIPOLYGON (((139.3201 -3…

Merged Data

Selanjutnya akan dilakukan merged data peubah Kode BPS raw.data degan tambahan ID di depannya dan peubah ADM3_PCODE dari map_indonesia.

mapSukabumi <- map_indonesia %>%
  inner_join(raw.data %>%
                mutate(`Kode BPS` = paste0("ID", `Kode BPS`))
             , by = c("ADM3_PCODE" = "Kode BPS"))

kable(head(mapSukabumi)) %>% 
  kable_styling(bootstrap_options = "striped", full_width = FALSE)

Shape_Leng	Shape_Area	ADM3_EN	ADM3_PCODE	ADM3_REF	ADM3ALT1EN	ADM3ALT2EN	ADM2_EN	ADM2_PCODE	ADM1_EN	ADM1_PCODE	ADM0_EN	ADM0_PCODE	date	validOn	validTo	Kabupaten	Kecamatan	Kode Kemendagri	Jumlah Penduduk	Kepadatan Penduduk	Jumlah Desa	Luas Wilayah (km2/sq.km)	geometry
0.5634651	0.0062324	Bantargadung	ID3202121	NA	NA	NA	Sukabumi	ID3202	Jawa Barat	ID32	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	Kabupaten Sukabumi	BANTARGADUNG	32.02.04	37.820	499	13	75,85	MULTIPOLYGON (((106.6952 -6…
0.3278686	0.0015397	Bojong Genteng	ID3202261	NA	NA	NA	Sukabumi	ID3202	Jawa Barat	ID32	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	Kabupaten Sukabumi	BOJONG GENTENG	32.02.14	37.695	2177	6	17,32	MULTIPOLYGON (((106.7346 -6…
0.4201519	0.0030563	Caringin	ID3202212	NA	NA	NA	Sukabumi	ID3202	Jawa Barat	ID32	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	Kabupaten Sukabumi	CARINGIN	32.02.31	48.102	1304	9	36,89	MULTIPOLYGON (((106.9068 -6…
0.4838461	0.0046070	Ciambar	ID3202221	NA	NA	NA	Sukabumi	ID3202	Jawa Barat	ID32	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	Kabupaten Sukabumi	CIAMBAR	32.02.47	40.021	652	8	61,34	MULTIPOLYGON (((106.8788 -6…
0.4805193	0.0051767	Cibadak	ID3202210	NA	NA	NA	Sukabumi	ID3202	Jawa Barat	ID32	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	Kabupaten Sukabumi	CIBADAK	32.02.11	118.284	1847	10	64,03	MULTIPOLYGON (((106.7069 -6…
0.5546292	0.0071685	Cibitung	ID3202031	NA	NA	NA	Sukabumi	ID3202	Jawa Barat	ID32	Indonesia	ID	2019-12-20	2020-04-01	NA	Kabupaten Sukabumi	CIBITUNG	32.02.25	28.094	309	9	90,76	MULTIPOLYGON (((106.6076 -7…

Data spasial dan informasi Demografi Kabupaten Sukabumi sudah tersedia dalam satu dataframe. Untuk menyajikan dalam peta choropleth, beberapa paket R dapat digunakan, salah satunya paket ggplot2 dengan fungsi geom_sf().

B. Visualisasi Geospasial

1. Visualisasi Normal

Konsep dari ggplot2 dalam visualisasi data adalah dengan mengkombinasikan data, stat dan geom atau layer. Pada perintah berikut, ggplot() akan menginisiasi layer kosong yang siap ditambahkan layer-layer lain diatasnya. Lalu geom_sf() akan memetakan data data, di mana setiap area/poligon akan diberi gradasi warna sesuai nilai pada kolom JumlahPenduduk.

i. Jumlah Penduduk Kabupaten Sukabumi

install_load('ggplot2')

## Warning: package 'ggplot2' was built under R version 4.2.3

Jumlah_Penduduk <- ggplot() +  
  geom_sf(data=mapSukabumi, aes(fill=`Jumlah Penduduk`, geometry = geometry)) +
  theme_minimal()
Jumlah_Penduduk

Selain kolom Jumlah Penduduk, dapat digunakan kolom Kepadatan Penduduk untuk menggambarkan permasalahan kependudukan di Kabupaten Sukabumi.

ii. Kepadatan Penduduk Kabupaten Sukabumi

Kepadatan_Penduduk <- ggplot() +  
  geom_sf(data=mapSukabumi, aes(fill=`Kepadatan Penduduk`, geometry = geometry)) +
  theme_minimal()
Kepadatan_Penduduk

Sebagai tambahan, disajikan juga data Jumlah Desa dan Kelurahan yang ada di Kabupaten Sukabumi.

iii. Jumlah Desa & Kelurahan Kabupaten Sukabumi

DesaKelurahan <- ggplot() +  
  geom_sf(data=mapSukabumi, aes(fill=`Jumlah Desa`, geometry = geometry)) +
  theme_minimal()
DesaKelurahan

2. Visualisasi Modifikasi

ggplot2 dilengkapi dengan banyak opsi untuk mengatur tampilan dari output. Misalnya scale_fill_gradientn() untuk mengatur gradasi warna (secara otomatis ataupun costum), labs() untuk menambahkan judul grafik maupun keterangan sumbu, theme() untuk mengatur tema (legenda, jenis dan ukuran huruf, dan lain-lain), scale_**_continuous() pengaturan sumbu tegak maupun sumbu mendatar. Selain itu, juga terdapat color Palette yang dapat digunakan menggunakan library RColorBrewer dengan function brewer.pal(n,name). n adalah jumlah warna yang digunakan. Terdapat banyak name yang digunakan, beberapa contohnya antara lain BrBG, PRGn, PiYG, PuOr, RdBu, RdGy, RdYlBu, RdYlGn, Spectral.

i. Jumlah Penduduk Kabupaten Sukabumi

install_load('RColorBrewer')
colorPalette1 <- brewer.pal(5, "RdYlBu")

Jumlah_Penduduk + scale_fill_gradientn(colors = colorPalette1,
                       name = "Jumlah Penduduk") +
  labs(title = "Jumlah Penduduk Kabupaten Sukabumi")  +
  theme(legend.text = element_text(size=7),
        legend.title = element_text(size=7),
        axis.text.x = element_text(size = 7),
        axis.text.y = element_text(size = 7),
        title = element_text(size=12, face='bold'))

ii. Kepadatan Penduduk Kabupaten Sukabumi

Kepadatan_Penduduk + scale_fill_gradientn(colors = colorPalette1,
                       name = "Kepadatan Penduduk") +
  labs(title = "Kepadatan Penduduk Kabupaten Sukabumi")  +
  theme(legend.text = element_text(size=7),
        legend.title = element_text(size=7),
        axis.text.x = element_text(size = 7),
        axis.text.y = element_text(size = 7),
        title = element_text(size=12, face='bold'))

iii. Jumlah Desa & Kelurahan Kabupaten Sukabumi

DesaKelurahan + scale_fill_gradientn(colors = colorPalette1,
                       name = "Kepadatan Penduduk") +
  labs(title = "Jumlah Desa/Kelurahan di Kabupaten Sukabumi")  +
  theme(legend.text = element_text(size=7),
        legend.title = element_text(size=7),
        axis.text.x = element_text(size = 7),
        axis.text.y = element_text(size = 7),
        title = element_text(size=12, face='bold'))

3. Visualisasi Interaktif

Visualisasi geospasial interaktif dapat digunakan dengan packages leaflet . Untuk mendapatkan latitude dan longitude nya dapat dilihat pada Google Maps, Cari lokasi anda, lalu klik kanan.

i. Jumlah Penduduk Kabupaten Sukabumi

install_load('leaflet','htmltools')

## Warning: package 'leaflet' was built under R version 4.2.3

## Warning: package 'htmltools' was built under R version 4.2.3

# membuat custom palette warna
populationPalette1 <- colorNumeric(
  palette = "RdYlBu",
  domain = mapSukabumi$`Jumlah Penduduk`
)

# membuat custom popup
popupLabel <- paste0(
    "<b>Kecamatan ", mapSukabumi$Kecamatan,"</b><br/>", 
    "Jumlah Penduduk (jiwa): ", mapSukabumi$`Jumlah Penduduk`, "<br/>", 
    "Kepadatan Penduduk (jiwa/km2): ", mapSukabumi$`Kepadatan Penduduk`, "<br/>", 
    "Jumlah Desa: ", mapSukabumi$`Jumlah Desa`) %>%
  lapply(HTML)

# membuat peta leaflet
leaflet(mapSukabumi) %>% 
  addProviderTiles(providers$CartoDB.PositronNoLabels, group = "Light Mode") %>%
  addProviderTiles(providers$CartoDB.DarkMatterNoLabels, group = "Dark Mode") %>%
  
  addPolygons(weight = 1,
              opacity = 1, 
              fillOpacity = 0.9,
              label = popupLabel,
              color = ~populationPalette1(`Jumlah Penduduk`),
              highlightOptions = highlightOptions(color = "white", 
                                                  weight = 2, 
                                                  bringToFront = TRUE) ) %>%
  addLegend(position = "bottomright", 
            pal = populationPalette1, 
            values = ~`Jumlah Penduduk`,
            title = "Jumlah\nPenduduk",
            opacity = 1) %>%
  
  addLayersControl(position = 'topright',
                   baseGroups = c("Light Mode", "Dark Mode"),
                   options = layersControlOptions(collapsed = FALSE)) %>%
  
  setView(lat = -7, lng = 106.6, zoom = 9)

ii. Kepadatan Penduduk Kabupaten Sukabumi

# membuat custom palette warna
populationPalette2 <- colorNumeric(
  palette = "RdYlBu",
  domain = mapSukabumi$`Kepadatan Penduduk`
)

# membuat peta leaflet
leaflet(mapSukabumi) %>% 
  addProviderTiles(providers$CartoDB.PositronNoLabels, group = "Light Mode") %>%
  addProviderTiles(providers$CartoDB.DarkMatterNoLabels, group = "Dark Mode") %>%
  
  addPolygons(weight = 1,
              opacity = 1, 
              fillOpacity = 0.9,
              label = popupLabel,
              color = ~populationPalette2(`Kepadatan Penduduk`),
              highlightOptions = highlightOptions(color = "white", 
                                                  weight = 2, 
                                                  bringToFront = TRUE) ) %>%
  addLegend(position = "bottomright", 
            pal = populationPalette2, 
            values = ~`Kepadatan Penduduk`,
            title = "Kepadatan\nPenduduk",
            opacity = 1) %>%
  
  addLayersControl(position = 'topright',
                   baseGroups = c("Light Mode", "Dark Mode"),
                   options = layersControlOptions(collapsed = FALSE)) %>%
  
  setView(lat = -7, lng = 106.6, zoom = 9)

iii. Jumlah Desa & Kelurahan Kabupaten Sukabumi

# membuat custom palette warna
populationPalette3 <- colorNumeric(
  palette = "RdYlBu",
  domain = mapSukabumi$`Jumlah Desa`
)

# membuat peta leaflet
leaflet(mapSukabumi) %>% 
  addProviderTiles(providers$CartoDB.PositronNoLabels, group = "Light Mode") %>%
  addProviderTiles(providers$CartoDB.DarkMatterNoLabels, group = "Dark Mode") %>%
  
  addPolygons(weight = 1,
              opacity = 1, 
              fillOpacity = 0.9,
              label = popupLabel,
              color = ~populationPalette3(`Jumlah Desa`),
              highlightOptions = highlightOptions(color = "white", 
                                                  weight = 2, 
                                                  bringToFront = TRUE) ) %>%
  addLegend(position = "bottomright", 
            pal = populationPalette3, 
            values = ~`Jumlah Desa`,
            title = "Jumlah\nDesa",
            opacity = 1) %>%
  
  addLayersControl(position = 'topright',
                   baseGroups = c("Light Mode", "Dark Mode"),
                   options = layersControlOptions(collapsed = FALSE)) %>%
  
 setView(lat = -7, lng = 106.6, zoom = 9)