在 R 中编写 RasterStack 并保留元数据

Question

我想写一个RasterStack 对象并保留各个层的名称和元数据。 here 解释了如何保留名称。在编写RasterStack 对象时，有没有办法保留各个层的元数据？ 这是可复制的代码：

# load library
library(raster)

# create example rasters
ras_1 <- raster(nrows=180, ncols=360, xmn=-180, xmx=180, ymn=-90, ymx=90, resolution=, vals=1)
ras_2 <- raster(nrows=180, ncols=360, xmn=-180, xmx=180, ymn=-90, ymx=90, resolution=, vals=2)
ras_3 <- raster(nrows=180, ncols=360, xmn=-180, xmx=180, ymn=-90, ymx=90, resolution=, vals=3)

# assign names
names(ras_1) <- "raster_A"
names(ras_2) <- "raster_B"
names(ras_3) <- "raster_C"

# assign metadata
metadata(ras_1) <- list("metadata_raster_A")
metadata(ras_2) <- list("metadata_raster_B")
metadata(ras_3) <- list("metadata_raster_C")

# check
ras_1
ras_2
ras_3
metadata(ras_1)
metadata(ras_2)
metadata(ras_3)

# create and check stack
raster_stack <- stack(ras_1,
                      ras_2,
                      ras_3)
raster_stack
raster_stack[[1]]
metadata(raster_stack[[1]])

# write raster stack to disk
setwd("~")

# load library
library(terra)
# create rast object
raster_stack_terr <- rast(raster_stack)
# write raster stack
terra::writeRaster(raster_stack_terr, "raster_stack_terr_test.tif")

# load and check raster stack
raster_stack_check <- stack("raster_stack_terr_test.tif")
raster_stack_check
raster_stack_check[[1]]
names(raster_stack_check[[1]])
metadata(raster_stack_check[[1]])

根据here 的第三个答案，使用terra 保留名称。

从磁盘打开RasterStack 时，不会保留元数据。查看控制台输出：

> metadata(raster_stack_check[[1]])
list()

编写和重新加载RasterStack 对象时如何保留各个层的元数据？谢谢！

Answer 1

{terra} 似乎没有提供与 raster::metadata() 等效的功能。但是，从我的角度来看，用例在这里会受到限制，因为在写入磁盘时，您只能将结构化信息存储在相应的格式特定标签中（至少，这是我的理解）。

TIFF 文件 (c.f. here) 似乎提供以下标签：

TIFFTAG_DOCUMENTNAME
TIFFTAG_IMAGEDESCRIPTION
TIFFTAG_SOFTWARE
TIFFTAG_DATETIME
TIFFTAG_ARTIST
TIFFTAG_HOSTCOMPUTER
TIFFTAG_COPYRIGHT
TIFFTAG_XRESOLUTION
TIFFTAG_YRESOLUTION
TIFFTAG_RESOLUTIONUNIT

另一方面，据我所知，ESRI-Grids 不提供存储元数据的任何可能性，除了已知的标头和文件名。

如果您只想将某些元数据与您的栅格对象一起存储，您不妨使用attr(r, "meta") <- "foobar"。但是，我看不到这些（随机）信息如何以特定格式存储并在之后恢复。

您在使用{terra} 时已经注意到names()，但还有time() 需要提及。也许这已经满足您的需求，因为您没有具体说明您打算存储什么。

# set up a raster stack with three layers
library(terra)
#> terra 1.6.17

# create raster
r <- rast(nrows = 10, ncols = 10)
values(r) <- rnorm(100)

# set metadata
names(r) <- "foo"
time(r) <- as.Date("2000-01-01")
attr(r, "meta") <- "bar"

# inspect
r
#> class       : SpatRaster 
#> dimensions  : 10, 10, 1  (nrow, ncol, nlyr)
#> resolution  : 36, 18  (x, y)
#> extent      : -180, 180, -90, 90  (xmin, xmax, ymin, ymax)
#> coord. ref. : lon/lat WGS 84 
#> source      : memory 
#> name        :       foo 
#> min value   : -2.503790 
#> max value   :  1.998731 
#> time (days) : 2000-01-01

# write to disk
writeRaster(r, "sample.tif", overwrite = TRUE)

# read from disk
r2 <- rast("sample.tif")
r2
#> class       : SpatRaster 
#> dimensions  : 10, 10, 1  (nrow, ncol, nlyr)
#> resolution  : 36, 18  (x, y)
#> extent      : -180, 180, -90, 90  (xmin, xmax, ymin, ymax)
#> coord. ref. : lon/lat WGS 84 (EPSG:4326) 
#> source      : sample.tif 
#> name        :       foo 
#> min value   : -2.503790 
#> max value   :  1.998731 
#> time (days) : 2000-01-01

# try to access attributes
attr(r2, "meta")
#> NULL

正如预期的那样，作为属性存储的数据已经丢失，而通过names() 和time() 提供的信息仍然存在。