如何从 terra SpatRaster 构建 lon、lat、值数据框

Question

我使用优秀的 terra 包将单变量 .nc 文件作为 SpatRaster 对象读入 R，目的是基于单元质心拟合地统计模型。为此，我需要使用 SpatRaster 中的数据构建一个数据框，其中的列对应于“lon、lat、value”。这感觉像是一个可能有标准解决方案的任务，但我不熟悉 R 的空间统计生态系统。

任何意见/建议将不胜感激。

Answer 1

使用功能更简单

terra::as.data.frame()

。请参阅https://rspatial.github.io/terra/reference/as.data.frame.html

library(terra)
#> terra version 1.3.4

# make test raster with terra::rast()
a <- terra::rast(ncols = 10, nrows = 10, 
                 xmin = -84, xmax = -83, 
                 ymin = 42, ymax = 43)

# give it some values
values(a) <- 1:ncell(a)
plot(a)

a_df <- terra::as.data.frame(a, xy = TRUE, na.rm = FALSE) 
# take special note of default values

head(a_df)
#>        x     y lyr.1
#> 1 -83.95 42.95     1
#> 2 -83.85 42.95     2
#> 3 -83.75 42.95     3
#> 4 -83.65 42.95     4
#> 5 -83.55 42.95     5
#> 6 -83.45 42.95     6

packageVersion("terra")
#> [1] '1.3.4'
sessionInfo()
#> R version 4.1.0 (2021-05-18)
#> Platform: x86_64-apple-darwin17.0 (64-bit)
#> Running under: macOS Big Sur 10.16
#> 
#> Matrix products: default
#> BLAS:   /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.1/Resources/lib/libRblas.dylib
#> LAPACK: /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.1/Resources/lib/libRlapack.dylib
#> 
#> locale:
#> [1] en_US.UTF-8/en_US.UTF-8/en_US.UTF-8/C/en_US.UTF-8/en_US.UTF-8
#> 
#> attached base packages:
#> [1] stats     graphics  grDevices utils     datasets  methods   base     
#> 
#> other attached packages:
#> [1] terra_1.3-4
#> 
#> loaded via a namespace (and not attached):
#>  [1] Rcpp_1.0.7        codetools_0.2-18  lattice_0.20-44   digest_0.6.27    
#>  [5] withr_2.4.2       grid_4.1.0        magrittr_2.0.1    reprex_2.0.0     
#>  [9] evaluate_0.14     highr_0.9         rlang_0.4.11      stringi_1.7.3    
#> [13] cli_3.0.1         fs_1.5.0          sp_1.4-5          raster_3.4-13    
#> [17] rmarkdown_2.9     tools_4.1.0       stringr_1.4.0     glue_1.4.2       
#> [21] xfun_0.24         yaml_2.2.1        compiler_4.1.0    htmltools_0.5.1.1
#> [25] knitr_1.33

^{由 reprex 包于 2021 年 10 月 21 日创建（v2.0.0）}

Answer 2

library(terra)
#> Warning: package 'terra' was built under R version 4.0.5
#> terra version 1.3.22

r <- rast(ncol=10, nrow=10)
values(r) <- runif(ncell(r))
plot(r)

p <- terra::as.points(r)
df <- data.frame(values(p), geom(p))
head(df)
#>       lyr.1 geom part    x  y hole
#> 1 0.9557333    1    1 -162 81    0
#> 2 0.2974196    2    1 -126 81    0
#> 3 0.9703617    3    1  -90 81    0
#> 4 0.3046196    4    1  -54 81    0
#> 5 0.7334711    5    1  -18 81    0
#> 6 0.8880635    6    1   18 81    0

Answer 3

另一种方法是使用

extract()

功能

library(terra)

# make test raster with terra::rast()
a <- terra::rast(ncols = 10, nrows = 10, 
                 xmin = -84, xmax = -83, 
                 ymin = 42, ymax = 43)

# give it some values
values(a) <- 1:ncell(a)
plot(a)

extract()

函数需要一个向量（可以是点、线或多边形）

# Let's create a vector from the extent of the raster (xmin, xmax, ymin, ymax)
vct <- terra::vect(terra::ext(a))

它可以是您已有的点或形状的向量

# Extract values from the raster
a_df <- terra::extract(x= a, y= vct , xy= TRUE)

# Print the head
head(a_df)

#>   ID lyr.1      x     y
#> 1  1     1 -83.95 42.95
#> 2  1     2 -83.85 42.95
#> 3  1     3 -83.75 42.95
#> 4  1     4 -83.65 42.95
#> 5  1     5 -83.55 42.95
#> 6  1     6 -83.45 42.95

SpatRaster 和 SpatVect 对象

#> a
#> class       : SpatRaster 
#> dimensions  : 10, 10, 1  (nrow, ncol, nlyr)
#> resolution  : 0.1, 0.1  (x, y)
#> extent      : -84, -83, 42, 43  (xmin, xmax, ymin, ymax)
#> coord. ref. : lon/lat WGS 84 (CRS84) (OGC:CRS84) 
#> source(s)   : memory
#> name        : lyr.1 
#> min value   :     1 
#> max value   :   100 

#> vct
#> class       : SpatVector 
#> geometry    : polygons 
#> dimensions  : 1, 0  (geometries, attributes)
#> extent      : -84, -83, 42, 43  (xmin, xmax, ymin, ymax)
#> coord. ref. :