导致不正确光栅化的神秘多边形问题答案

【问题标题】：Cryptic polygon issue leading to incorrect rasterization导致不正确光栅化的神秘多边形问题
【发布时间】：2018-08-25 20:46:36
【问题描述】：

我使用sf 和raster 包对许多空间多边形进行栅格化。它的效果很好，除了这种情况，我对如何解决问题没有任何想法：

我有一个作为简单要素多边形的多边形和一个栅格模板。两者都已转换为等面积贝尔曼投影。多边形存在几何有效性问题，我使用 lwgeom 包中的 st_make_valid 修复了该问题。

library(sf)
library(lwgeom)
library(raster)

spfile <- 'sp.rds'
rasterfile <- 'rasterTemplate_150km.tif'

sp <- readRDS(spfile)
rasterTemplate <- raster(rasterfile)

# are there any geometry validity issues? yes!
st_is_valid(sp)
[1] FALSE
Warning message:
In evalq((function (..., call. = TRUE, immediate. = FALSE, noBreaks. = FALSE,  :
  Ring Self-intersection at or near point 9947244.3466675151 1450099.5373749144


sp2 <- st_make_valid(sp)

st_is_valid(sp2)
[1] TRUE

plot(sp2, col='blue')

从视觉上看，多边形看起来不错。

现在我将其栅格化（我需要转换为 SpatialPolygon 以与栅格兼容）：

sp3 <- as(sp2, 'Spatial')

cover <- rasterize(sp3, rasterTemplate, getCover=TRUE)

plot(cover, box=F, axes=F)

问题是有一家酒吧经过澳大利亚。

这是否意味着st_is_valid 未检测到该多边形仍然存在几何有效性问题？如果是这样，这会使此类问题难以处理，因为它不容易检测到，除非在视觉上......

回过头来，我可以确认as(sp, 'Spatial) 发生了光栅化问题，因此st_make_valid 不会产生此问题。

我该如何解决这个问题？

更新

以下建议使用st_cast。我试过sp4 <- as(st_cast(sp, "POLYGON"), 'Spatial')。同样的光栅化问题仍然存在。

我也试过用sp5 <- as(st_buffer(sp, dist = 0), 'Spatial')缓冲0，但这也不能解决问题。

多边形可以下载为 .rds 文件here。栅格可以下载here。

【问题讨论】：

不确定到底是什么问题，但也许可以试试sp3 <- st_cast("POLYGON") <- st_make_valid()，看看光栅会产生什么？我对st_make_valid 的经验是，它可以产生一些非常古怪的输出来通过st_is_valid，我找不到关于它如何工作的好的文档。但至少投射到POLYGON 可能会阻止边界在多边形之间混合？比较plot(st_cast(sp, "POLYGON")[1]) 和plot(st_cast(st_make_valid(sp), "POLYGON")[1]) 的输出
感谢@CalumYou 的建议！按照您的建议，我做了sp3 <- st_cast(sp2, "POLYGON")、sp4 <- as(sp3, 'Spatial') 和cover <- rasterize(sp4, rasterTemplate, getCover=TRUE)，但我通过澳大利亚的酒吧得到了相同的结果。
嗯。不为st_is_valid 返回TRUE 会阻止rasterize 或as('Spatial') 工作吗？如果您使用st_buffer(sp, 0.0) 而不是st_make_valid 的“技巧”怎么办？ sp3的剧情是怎样的？
@CalumYou，尽管存在有效性问题，但实际上一切都使用sp 运行。换句话说，到目前为止，光栅化问题无论如何都会出现。 sp3 看起来与我上面的 sp2 情节相同。我有点困惑为什么多边形在绘制时看起来很好，但却导致了这些问题。

标签： r raster sf

【解决方案1】：

fasterize 包中的 fasterize 函数显然不会导致相同的错误。 Fasterize 也将被合并到 stars 包 (see this issue) 中，它应该很快就会在 CRAN 上。

也不需要 st_cast 或 st_make_valid。

library(sf)
library(fasterize)

df <- readRDS('sp.rds') %>% st_sf(field = 1)
template <- raster('rasterTemplate_150km.tif')
r <- fasterize(df, template, field = 'field')
plot(r)

【讨论】：