通过在 R 中填充 NA - 使栅格达到相同程度

Question

我有几个具有不同几何/轮廓的裁剪栅格。具体来说，来自同一油田几年的空间产量图，但程度不同——测量结果并不总是整个油田，而在某些年份只是其中的一部分。 我想计算这些地图的平均值并将它们组合成一个平均值栅格。然而，这确实意味着，并不是说 5 个图层/栅格中的每个像素都有一个值。我可以接受这些缺失值是 NA，因此最终平均值只能通过假设 3 个栅格用于地图不重叠的部分字段来计算。

我想用 'extend{raster}' 扩展光栅，用 NA 值填充不重叠的部分：

y <- extend(y, shape, value=NA) #Shape 是一个矩形形状，包含所有产量地图栅格

这对所有栅格都有效。但是它们仍然没有相同的程度。即使我通过setExtent() 或extent() <- extent() 将范围调整到矩形形状文件的范围，甚至调整到其他扩展栅格之一，我仍然得到：

compareRaster(x) 中的错误：不同的数字或列

..当我想堆叠它们并使用calc(y, fun=mean,...) 时。原始栅格范围差异太大，无法重新采样。但它们确实具有相同的分辨率和 CRS。

有人知道如何解决这个问题吗？

Answer 1

我在存储一些栅格时遇到了同样的问题，这些栅格包含 bioclim 数据。我发现我确实裁剪正确，但是以不同的分辨率下载它们。查看每个栅格的列数。只需在 R 中输入栅格（文件）的名称即可完成。它们可能大小相同。我希望我能以某种方式提供帮助。

Answer 2

如果您想实现calc(y, fun=mean,...) 之类的操作，您可以获取栅格的最小公共范围，并将它们全部裁剪到该范围，然后再将它们堆叠在一起并应用操作。

假设您有三个栅格：

# Generate 3 dummy rasters with different extents
r1 <- raster( crs="+proj=utm +zone=31")
extent(r1) <- extent(0, 100, 0, 500)
res(r1) <- c(5, 5)
values(r1) <- sample(10, ncell(r1), replace=TRUE)

r2 <- raster( crs="+proj=utm +zone=31")
extent(r2) <- extent(10, 120, -10, 400) 
res(r2) <- c(5, 5)
values(r2) <- runif(ncell(r2), 1, 10)

r3 <- raster( crs="+proj=utm +zone=31")
extent(r3) <- extent(50, 150, 30, 200) 
res(r3) <- c(5, 5)
values(r3) <- runif(ncell(r3), 1, 10)

第一种方法：

# Summing your rasters will only work where they are not NA
r123 = r1+r2+r3 # r123 has the minimal common extent
r1 = crop(r1, r123) # crop to that minimal extent
r2 = crop(r2, r123)
r3 = crop(r3, r123)

s123 = stack(r1, r2, r3)
s123.mean = calc(s123, fun=mean)

另一个：

# Manually compute the minimal extent
xmin <- max(bbox(r1)[1,1], bbox(r2)[1,1], bbox(r3)[1,1])
xmax <- min(bbox(r1)[1,2], bbox(r2)[1,2], bbox(r3)[1,2])  
ymin <- max(bbox(r1)[2,1], bbox(r2)[2,1], bbox(r3)[2,1])  
ymax <- min(bbox(r1)[2,2], bbox(r2)[2,2], bbox(r3)[2,2])  
newextent=c(xmin, xmax, ymin, ymax)
r1 = crop(r1, newextent)
r2 = crop(r2, newextent)
r3 = crop(r3, newextent)

s123 = stack(r1, r2, r3)
s123.mean = calc(s123, fun=mean)

我不太确定您到底想要什么，但是如果您真的想保持所有栅格完整（没有crop 操作），您还可以计算最大范围（与上面的第二种方法相同，只需反转min 和 max) 和 extend 在堆叠之前将所有栅格放到那个栅格上（同样的，您最终会得到更大的栅格，其中充满了 NA ......不确定这是否真的需要）：

xmin <- min(bbox(r1)[1,1], bbox(r2)[1,1], bbox(r3)[1,1])
xmax <- max(bbox(r1)[1,2], bbox(r2)[1,2], bbox(r3)[1,2])  
ymin <- min(bbox(r1)[2,1], bbox(r2)[2,1], bbox(r3)[2,1])  
ymax <- max(bbox(r1)[2,2], bbox(r2)[2,2], bbox(r3)[2,2])  
newextent=c(xmin, xmax, ymin, ymax)
r1 = extend(r1, newextent)
r2 = extend(r2, newextent)
r3 = extend(r3, newextent)
s123 = stack(r1, r2, r3)
s123.mean = calc(s123, fun=mean)

这有帮助吗？

注意

您可能不想使用 setExtent() 或 extent() <- extent()，因为您可能会以错误的栅格地理坐标结束（即，范围会被修改，但内容不会被修改，因此您实际上会翻译您的栅格可能没有针对这一点，因为它们之间产生的重叠在物理上是没有意义的）。