如何在R中从数据框创建一个栅格？

Question

我有一个数据框，其中指定了笛卡尔坐标（x，y）的值（l），如下面的最小工作示例。

set.seed(2013)
df <- data.frame( x = rep( 0:1, each=2 ),
                  y = rep( 0:1,  2),
                  l = rnorm( 4 ))

df
#   x y           l
# 1 0 0 -0.09202453
# 2 0 1  0.78901912
# 3 1 0 -0.66744232
# 4 1 1  1.36061149

我想使用raster包创建一个光栅图，但是我阅读文档的过程中没有发现一种简单的方法将我所拥有的数据加载到光栅单元格中。我已经想出了一些使用for循环的方法来实现，但我怀疑是否有更直接的方法，我可能错过了。

- Gregory

Answer 1

有一个更简单的解决方案：

 library(raster)
 dfr <- rasterFromXYZ(df)  #Convert first two columns as lon-lat and third as value                
 plot(dfr)
 dfr                  
 class       : RasterLayer 
 dimensions  : 2, 2, 4  (nrow, ncol, ncell)
 resolution  : 1, 1  (x, y)
 extent      : -0.5, 1.5, -0.5, 1.5  (xmin, xmax, ymin, ymax)
 coord. ref. : NA 
 data source : in memory
 names       : l 
 values      : -2.311813, 0.921186  (min, max)

此外，您可以指定CRS字符串。详细讨论请参见此处。

- Pankaj

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如果出现错误：“Error in rasterFromXYZ()：x cell sizes are not regular”，应该怎么办？我认为这是因为我需要改变点的随机分布，但我不确定该怎么做。 - yuliaUU

Answer 2

这里有一种方法，使用 SpatialPixelsDataFrame

library(raster)
# create spatial points data frame
spg <- df
coordinates(spg) <- ~ x + y
# coerce to SpatialPixelsDataFrame
gridded(spg) <- TRUE
# coerce to raster
rasterDF <- raster(spg)
rasterDF
# class       : RasterLayer 
# dimensions  : 2, 2, 4  (nrow, ncol, ncell)
# resolution  : 1, 1  (x, y)
# extent      : -0.5, 1.5, -0.5, 1.5  (xmin, xmax, ymin, ymax)
# coord. ref. : NA 
# data source : in memory
# names       : l 
# values      : -0.6674423, 1.360611  (min, max)

help（'raster'）描述了使用不同类别对象创建栅格的多种方法。

- mnel

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以下答案更为简洁，可能也更具计算效率。@Gregory请重新考虑哪个是正确的答案！ - RobinLovelace

Answer 3

更新此内容以响应 @zubergu 关于栅格化不规则数据的问题。

因此，我从下面的链接中适应的答案，并且可能使其更简单易懂的是：

library(raster)
library(rasterize)

# Suppose you have a dataframe like this
lon <- runif(20, -180, 180)
lat <- runif(20, -90, 90)
vals <- rnorm(20)
df <- data.frame(lon, lat, vals)

# will need to rename colnames for raster
colnames(df) <- c('x', 'y', 'vals')

# create a raster object
r_obj <- raster(xmn=-180, xmx=180, ymn=-90, ymx=90, resolution=c(5,5))

# use rasterize to create desired raster
r_data <- rasterize(x=df[, 1:2], # lon-lat data
                    y=r_obj, # raster object
                    field=df[, 3], # vals to fill raster with
                    fun=mean) # aggregate function

plot(r_data)

“对于像 @yuliaUU 这样希望将不规则数据转换为栅格数据的人，请参阅 @RobertH 的答案这里。”

- horse