R:不同日期的栅格图层之间的插值

Question

假设我有 4 个具有相同扩展的栅格图层，其中包含 4 个不同年份的数据:2006、2008、2010 和 2012:

library(raster)

r2006<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2006)<-1:9

r2008<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2008)<-3:11

r2010<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2010)<-5:13

r2012<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2012)<-7:15

现在，我想通过内插/外插(线性方法应该是一个好的开始)4 个栅格图层的值，为 2006 年和 2013 年(甚至更长)之间的每一年创建栅格图层。结果应如下所示:

r2006<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2006)<-1:9

r2007<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2007)<-2:10

r2008<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2008)<-3:11

r2009<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2009)<-4:12

r2010<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2010)<-5:13

r2011<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2011)<-6:14

r2012<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2012)<-7:15

r2013<-raster(ncol=3, nrow=3)
values(r2013)<-8:16

使用 lm()或 approxExtrap似乎没有多大帮助。

Answer 1

一种方法是将您的问题分为两部分: 1. 首先，对栅格值执行数值插值， 2. 并将插值值应用到适当的中间栅格层。

创意 :构建栅格图层 values() 的数据框，对该数据框进行时间索引，然后对这些数字应用线性插值。对于线性插值，我使用 approxTime来自 simecol包裹。

对于你上面的例子，

library(raster)
library(simecol)    
df <- data.frame("2006" = 1:9, "2008" = 3:11, "2010" = 5:13, "2012"=7:15)

#transpose since we want time to be the first col, and the values to be columns
new <- data.frame(t(df))
times <- seq(2006, 2012, by=2)
new <- cbind(times, new)

# Now, apply Linear Interpolate for each layer of the raster
approxTime(new, 2006:2012, rule = 2)

这给出:

#  times X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9
#1  2006  1  2  3  4  5  6  7  8  9
#2  2007  2  3  4  5  6  7  8  9 10
#3  2008  3  4  5  6  7  8  9 10 11
#4  2009  4  5  6  7  8  9 10 11 12
#5  2010  5  6  7  8  9 10 11 12 13
#6  2011  6  7  8  9 10 11 12 13 14
#7  2012  7  8  9 10 11 12 13 14 15

然后您可以存储它，并获取每一行并将其应用于当年的栅格对象的值。

注意:approxTime 不做线性外推。它只取最接近的值，因此您需要考虑到这一点。