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Início / coding / Perguntas / 79182223
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Jaken
Asked: 2024-11-13 01:56:19 +0800 CST2024-11-13 01:56:19 +0800 CST 2024-11-13 01:56:19 +0800 CST

Retornando múltiplas saídas de um cálculo raster usando raster ou terra

  • 772

Estou executando modelos de ajuste linear em uma série de rasters muito grandes. Frequentemente preciso retornar dois ou mais valores do modelo - por exemplo, o coeficiente e seu valor p associado. Em um caso não raster, eu faria uma função que retornasse todos os valores que eu queria como uma lista, assim:

#quick lm function to pull out coefficient and p.value
lm_fun <- function(x, y){
  lm <- lm(x ~ y)
  coef1 <- coef(summary(lm))[2,1]
  pval <- coef(summary(lm))[2,4]
  lm_results <- list(coef1 = coef1, pval = pval)
}

#sample data
dat <- c(runif(100, 2, 5), runif(100, 4, 10), runif(100, 6, 14))
timestep <- 1:length(dat)

lm_results <- lm_fun(dat, timestep)

No entanto, ao trabalhar com dados raster, uma função personalizada é aplicada ao raster por meio de calc (com o pacote raster) ou app (com o pacote terra) e retorna uma camada raster ou SpatRaster. Existe alguma maneira de modificar a função para produzir uma pilha raster, com saídas diferentes (por exemplo, coeficiente, valor p) em camadas diferentes? No momento, estou usando a abordagem abaixo, mas isso significa que estou executando o mesmo cálculo várias vezes para extrair partes diferentes dos resultados, o que é extremamente ineficiente computacionalmente. Estou aberto a usar raster ou terra.

# create three identical RasterLayer objects
r1 <- r2 <- r3 <- raster(nrow=100, ncol=100)
# Assign random cell values
values(r1) <- runif(ncell(r1), min=2, max=5)
values(r2) <- runif(ncell(r2), min=4, max=10) 
values(r3) <- runif(ncell(r3), min=6, max=14)
# combine three RasterLayer objects into a RasterStack
s <- stack(r1, r2, r3)
plot(s)

#calculate number of timesteps
nsteps <- dim(s)[3]
timestep <- 1:nsteps

#functions to calculate linear trend and associated p-value
trendfun <- function(x) { if (is.na(x[1])){ NA } else { lm(x ~ timestep)$coefficients[2]}}
pfun <- function(x) { if (is.na(x[1])){ NA } else { summary(lm(x ~ timestep))$coefficients[2,4]}}

# calculate trend and p-value using raster
library(raster)
s_trend <- calc(s, trendfun)
s_trend_pv <- calc(s, pfun)

#alternatively, calculate using terra package
library(terra)
s_rast <- rast(s)
s_trend <- app(s_rast, fun=trendfun)
s_pvalue <- app(s_rast, fun=pfun)
  • 1 1 respostas
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1 respostas

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    Robert Hijmans
    2024-11-13T15:34:44+08:002024-11-13T15:34:44+08:00

    Você pode usar terra::app. A função deve retornar um vetor ou uma matriz (com uma linha para cada célula). Certifique-se de que, ao capturar dados ausentes, o número de NAs retornados deve ser o mesmo que o número de números retornados quando há dados. Aqui está uma ilustração.

    set.seed(123)
    r <- terra::rast(nrow=10, ncol=10, nlyr=3, vals=runif(300))
    timestep <- 1:nlyr(r)
    
    f <- function(d) {
        if (any(is.na(d))) {
            c(NA, NA)
        } else {
            m <- lm(d ~ timestep)
            cf <- summary(m)$coefficients
            cf[2, c(1,4)] 
        }
    }
    
    terra::app(r, f)
    #class       : SpatRaster 
    #dimensions  : 10, 10, 2  (nrow, ncol, nlyr)
    #resolution  : 36, 18  (x, y)
    #extent      : -180, 180, -90, 90  (xmin, xmax, ymin, ymax)
    #coord. ref. : lon/lat WGS 84 (CRS84) (OGC:CRS84) 
    #source(s)   : memory
    #names       :   Estimate,    Pr(>|t|) 
    #min values  : -0.4600143, 0.005280976 
    #max values  :  0.4173450, 0.990162160 
    

    Veja tambémterra::regress

    terra::regress(r, 1:nlyr(r))
    #class       : SpatRaster 
    #dimensions  : 10, 10, 2  (nrow, ncol, nlyr)
    #resolution  : 36, 18  (x, y)
    #extent      : -180, 180, -90, 90  (xmin, xmax, ymin, ymax)
    #coord. ref. : lon/lat WGS 84 (CRS84) (OGC:CRS84) 
    #source(s)   : memory
    #names       : (Intercept),          x 
    #min values  :  -0.3435626, -0.4600143 
    #max values  :   1.4499354,  0.4173450 
    
    • 3

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