Question

我有一组点，并且我想从几个大栅格中提取值，以便在这些点周围缓冲。 栅格太大，无法保存在内存中（> 1e10个像元）。我在下面说明了我目前的方法，但是如果有更快的方法，我会感兴趣的。

library(maps)
library(sf)
library(raster)
library(dplyr)
library(parallel)

# sf object with polygones for which we want values
crs <- "+proj=utm +zone=33 +ellps=GRS80 +towgs84=0,0,0,0,0,0,0 +units=m +no_defs"
map <- sf::st_as_sf( maps::map(regions = "Sweden", plot = FALSE, fill = TRUE))
map <- st_transform(map, crs = crs)
sf_points <- st_sfc(st_sample(map, 100))

sf_points <- 
  data.frame(A = 1:length(sf_points)) %>% 
  st_set_geometry(sf_points) 

# raster too large to fit in memory
# the raster(s) I am working on has 10m resolution

r <- raster(extent(map), nrow = 15000, ncol = 7000,
       crs = crs)

values(r) <- rep(sample(1:10, 77, replace = T),  length.out = ncell(r))

#use the parallel package for parallel processing
cluster <- makeCluster(4)
clusterExport(cluster, c("r","sf_points", "as_Spatial"))

List_points <- 
  sf_points %>% 
  mutate(split = rep(1:ceiling(n()/4), each=4, length.out=n())) %>% # 4 cores
  split(f = .$split) %>% 
  parLapply(cl = cluster, X = ., function(x) raster::extract(r, y = as_Spatial(x), buffer = 5000)) %>% 
  unlist(recursive = F)

我对每个栅格重复提取。值排序后，我便可以汇总列表中的像素值。我无法（轻松）创建栅格堆栈，因为栅格具有不同的范围。

使用velox软件包对here进行了处理似乎不起作用，因为它试图将栅格加载到失败的内存中。我可以尝试按块加载它，但随后我需要弄清楚哪些点在哪个块上...

Answer 1

也许您可以使用多边形来加快速度，而无需汇总（溶解）缓冲区

library(raster)
swe <- getData("GADM", country="SWE", level=0)
set.seed(0)
pts <- spsample(swe, 100, "regular")
r <- raster(swe, nrow = 15000, ncol=7000)
values(r) <- rep(sample(1:10, 77, replace = T),  length.out = ncell(r))

b1 <- buffer(pts, 5000, dissolve=FALSE)
b2 <- buffer(pts, 5000, dissolve=TRUE)

system.time(e1 <- extract(r, pts, buffer=5000))
#   user  system elapsed 
#   1.39    0.02    1.40 
system.time(e2 <- extract(r, b1))
#   user  system elapsed 
#   0.88    0.00    0.88 
system.time(e3 <- extract(r, b2))
#   user  system elapsed 
#  26.34   25.02   51.52

显然b1的表现比b2好得多；但没有第一种方法快。

您说您不能制作RasterStack，因为栅格具有不同的范围。但是，如果（且仅当！）它们具有相同的原点和分辨率，则可以先将所有区域转换为xy坐标，然后使用它们。

类似这样的东西：

z <- rasterize(b, r)
pts <- rasterToPoints(z, xy=TRUE)

以上操作需要时间，但之后需要花费时间

system.time(a <- extract(r, zz[,1:2]))
   user  system elapsed 
   0.04    0.00    0.04

这样做对于每个点都是并行的，并且在栅格化之前使用crop(raster(r), polygon)可能会更快。

如何有效地从许多多边形的许多栅格中提取值

1 个答案: