在R中将矩阵转换为栅格

Question

我有一个带有空间坐标和一个变量的矩阵数据。空间分辨率为1000米。

> str(dat1)
> List of 3
> $ x: num [1:710] 302340 303340 304340 305340 306340 ...
> $ y: num [1:1241] 5431470 5432470 5433470 5434470 5435470 ...
> $ z: num [1:710, 1:1241] 225 225 225 225 225 ...

我想把它转换成光栅格式。

> dat1$x[1:10]
> [1] 302339.6 303339.6 304339.6 305339.6 306339.6 307339.6 308339.6 309339.6 310339.6 311339.6
> dat1$y[1:10]
>  [1] 5431470 5432470 5433470 5434470 5435470 5436470 5437470 5438470 5439470 5440470

我使用下面的代码来做到这一点。但是我得到的分辨率和我的不一样。有什么更好的方法可以让我的真实数据获得相同的分辨率？

> r <-raster(
             dat1$z,
             xmn=range(dat1$x)[1], xmx=range(dat1$x)[2],
             ymn=range(dat1$y)[1], ymx=range(dat1$y)[2], 
             crs=CRS("+proj=utm +zone=11 +datum=NAD83")
            )
> r

class       : RasterLayer 
dimensions  : 710, 1241, 881110  (nrow, ncol, ncell)
resolution  : 571.3135, 1746.479  (x, y)
extent      : 302339.6, 1011340, 5431470, 6671470  (xmin, xmax, ymin, ymax)
coord. ref. : +proj=utm +zone=11 +datum=NAD83 
data source : in memory
names       : layer 
values      : 13.65059, 248.6229  (min, max)

Answer 1

尝试阅读光栅的帮助。从矩阵创建栅格时，行和列的感觉并不是您想象的那样。您给它提供了一个 1241x710 矩阵，但从错误的向量中获取了最大值和最小值。

尝试以下方法：

> # small version of your test set
> dat1=list()
> dat1$x=seq(302339.6,by=1000,len=71)
> dat1$y=seq(5431470,by=1000,len=124)
> dat1$z=matrix(runif(71*124),71,124)
> str(dat1)
List of 3
 $ x: num [1:71] 302340 303340 304340 305340 306340 ...
 $ y: num [1:124] 5431470 5432470 5433470 5434470 5435470 ...
 $ z: num [1:71, 1:124] 0.765 0.79 0.185 0.461 0.421 ...
> image(dat1,asp=1)

漂亮的方形像素。现在创建您的栅格：

r <-raster(
             dat1$z,
             xmn=range(dat1$x)[1], xmx=range(dat1$x)[2],
             ymn=range(dat1$y)[1], ymx=range(dat1$y)[2], 
             crs=CRS("+proj=utm +zone=11 +datum=NAD83")
            )
plot(r)

完全非方形像素。如果你仔细看，矩阵会从图像图旋转 90 度。或转置之类的。

解决方案：只需从 x,y,z 列表中创建栅格：

 > r=raster(dat1);plot(r)

方形像素，与图像绘图相同，分辨率现在是您所期望的：

> r
class       : RasterLayer 
dimensions  : 124, 71, 8804  (nrow, ncol, ncell)
resolution  : 1000, 1000  (x, y)
extent      : 301839.6, 372839.6, 5430970, 5554970  (xmin, xmax, ymin, ymax)
coord. ref. : NA 
data source : in memory
names       : layer 
values      : 7.738103e-05, 0.9995497  (min, max)

Answer 2

我认为您可能误解了解决方案在这种情况下的含义。它只是范围除以行和列中的单元格数。例如，在您的情况下，分辨率是这样计算的：

(1011340 - 302339.6) /1241
# 571.3138

(6671470  - 5431470) / 710
# 1746.479

所以，它真正的意思是每行有 1241 个正方形，并且由于每行从 1011340 到 302339.6 单位（我认为在这种情况下是米），那么每个矩形的宽度为 571。同样，每个矩形从上到下都是 1746。

如果您希望每个栅格点是一个边长等于 1000 米的正方形，那么范围不应该是 1241*1000（而不是 (1011340 - 302339.6)）吗？