R中的地理空间数据：我有一个纬度矩阵，一个经度矩阵和一个值矩阵 - 如何组合？

Question

我有三个矩阵：第一个是经度点矩阵，第二个是纬度点矩阵，第三个是空气质量值矩阵，在每个纬度和经度上测量。在 R 中，我想将所有这些组合成一个栅格。在here 的讨论之后，并使用下面的虚构数据，我认为我可以通过这种方式组合矩阵：

mat.lat=matrix(rep(41:50,10),10)
mat.long=matrix(rep(91:100,10),10)
mat.aq=matrix(rnorm(100),10)

r=raster(mat.aq,
    xmn=min(mat.long),
    xmx=max(mat.long),
    ymn=min(mat.lat),
    ymx=max(mat.lat)
)

但是，当我绘制数据时，它们有点偏离。我怀疑这是因为我的数据实际上比合成数据中的数据更复杂，并且实际的经纬度网格不是均匀分布的，而均匀分布是 raster 命令所期望的。

但我觉得必须有一种更聪明的方法来组合矩阵，而不仅仅是沿着最小和最大纬度和经度值进行耕作。我实际上有纬度/经度的值，所以我不想插入它们。但经过大量搜索，我无法弄清楚如何。 This 问题接近了，发帖人找到了解决我的问题的解决方案。

如何将两个经纬度矩阵与一个数据点矩阵叠加到一个栅格（或其他空间数据框）中？

作为背景，我从一位同事那里收到了两个 netcdf 文件：一个带有覆盖我们感兴趣区域的纬度和经度点网格。在第一个 netcdf 文件中，纬度和经度是变量，而不是维度。第二个 netcdf 文件包含我们感兴趣的数据，但没有纬度或经度。我想在 R 中映射这些文件中的数据，但是用于读取 netcdf 文件的标准函数假定 netcdf 文件的维度已经具有纬度和经度。 在讨论here 之后，我认为我可以提取三个信息数组，并将它们重新分层，但我很难做到这一点。 修订版 我找到了一种方法来做到这一点，虽然我确信这是一种可怕的、令人尴尬的低效剥猫皮的方法，我分享一下，以防其他人在谷歌上偶然发现这个页面。

pts=cbind(lon=as.vector(mat.lon),
        lat=as.vector(mat.lat),
        aq=as.vector(mat.aq))
    inter1=data.frame(pts)
    inter1 <- cbind(inter1, 
        cat = rep(1L, nrow(inter1)),
        stringsAsFactors = FALSE)

    #convert to spatial points
    coordinates(inter1) = ~lon + lat
    proj4string(inter1)<-CRS("+init=epsg:4269")

    r.grid <- raster(inter1,crs=CRS("+init=epsg:4269"),
        nrows=315,
        ncols=288)
    r=rasterize(x=pts[,1:2],y=r,field=pts[,3])

Answer 1

我将从使用 提供的尺寸开始。大概在不同的空间参考系中进行坐标？将这些作为栅格后，您可以使用 projectRaster 转换为 lon/lat。

如果数据不在规则网格上，则将数据视为点。你可以这样做

mlat=matrix(rep(41:50,10),10)
mlong=matrix(rep(91:100,10),10, byrow=TRUE)
maq=matrix(rnorm(100),10)

pts <- cbind(lat=as.vector(mlat), lon=as.vector(mlong), aq=as.vector(maq))

如果数据在常规网格中（就像在示例数据中一样），您可以这样做

library(raster)
r <- rasterFromXYZ(pts)
plot(r)

如果它们不是，并且您确实希望它们在常规网格上，则需要插值。见 ?raster::interpolate