将三个值之一随机分配给给定约束的栅格单元答案

【问题标题】：Assign one of three values at random to a raster cell given constraints将三个值之一随机分配给给定约束的栅格单元
【发布时间】：2021-04-12 14:44:02
【问题描述】：

我正在对一个非常大的栅格（437760000 个像元）进行一些后期处理，使用相同范围/crs 的其他栅格图层进行约束。代码大部分都在工作，但我遇到了问题。

r1[r2== 6 & r3>= 40 & r3<= 60] <- sample(2:4, length(r1[r2== 6 & r3>= 40 & r3 <= 60]), replace = T)

其中 r1、r2 和 r3 是唯一的栅格图层。 r1 正在根据约束进行更新，旨在改进地图。

此代码执行没有问题，但在完成时会引发以下警告：

Warning message:
In .local(x, i, j = j, ..., value) :
  the first replacement value is used for all cells

我想确保所有三个值都是随机选取的（最终我想使用 sample 中的 prob 参数来加权其中一个值）。我尝试了许多修复程序，它们都抛出了相同的警告消息，我认为这意味着只有三个值中的一个被应用于整个栅格。我正在 terra 中为此工作。

有什么想法吗？谢谢！

【问题讨论】：

我知道您是新用户。欢迎！现在，如果您想最大限度地提高获得答案的机会，请尝试创建一个可重现的示例。在这种情况下，创建一个大小约为 20x20 的虚假栅格并将您的代码应用到它会产生错误。在我们这边，您的目标会更容易理解，我们只需将您的代码复制粘贴到我们的 R 会话中。

标签： gis geospatial raster terra

【解决方案1】：

这是您问题的可重现示例：

library(terra)

set.seed(123)
r1 <- rast(matrix(round(runif(400, 0, 100)), 20, 20))
plot(r1)

r2 <- rast(matrix(round(runif(400, 0, 10)), 20, 20))
r3 <- rast(matrix(round(runif(400, 30, 70)), 20, 20))

即使我无法重现您的警告代码，我认为您的问题在于您对此调用的解释：r2== 6 & r3>= 40 & r3 <= 60。此行生成一个栅格：

r2== 6 & r3>= 40 & r3 <= 60
class       : SpatRaster 
dimensions  : 20, 20, 1  (nrow, ncol, nlyr)
resolution  : 0.05, 0.05  (x, y)
extent      : 0, 1, 0, 1  (xmin, xmax, ymin, ymax)
coord. ref. :  
source      : memory 
name        : lyr.1 
min value   :     0 
max value   :     1

因此调用r1[r2== 6 & r3>= 40 & r3 <= 60] 会产生一个数据帧：

str(r1[r2== 6 & r3>= 40 & r3 <= 60])
'data.frame':   17 obs. of  1 variable:
 $ lyr.1: num  2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ...

您不希望这样，因为 1 列 data.frame = 1 的 length 并且因为您不能用 data.frame 进行值替换。

试试这个：

pixel_to_change <- values(r2== 6 & r3>= 40 & r3<= 60) == 1
r1[pixel_to_change] <- sample(2:4, sum(pixel_to_change), replace = T)

这可能是您正在寻找的。p>

【讨论】：

【解决方案2】：

以下是 Bastien 的两种替代（但相似）解决方案。他们避免使用values，这对于非常大的数据集可能会出现问题。

library(terra)
set.seed(123)
r1 <- rast(matrix(round(runif(400, 0, 100)), 20, 20))
r2 <- rast(matrix(round(runif(400, 0, 10)), 20, 20))
r3 <- rast(matrix(round(runif(400, 30, 70)), 20, 20))

#1，使用lapp

x <- c(r1, r2, r3)
z <- lapp(x, function(r1, r2, r3) {
    i <- r2== 6 & r3>= 40 & r3<= 60
    r1[i] <- sample(2:4, sum(i), replace = T)
    r1
})

#2，使用global（而不是长度，取栅格的全局总和与TRUE/FALSE值）

i <- r2== 6 & r3>= 40 & r3<= 60
n <- unlist(global(i, "sum"))
r1[i] <- sample(2:4, n, replace = T)

【讨论】：