光栅和 ggplot 地图在 R 中没有完全对齐

Question

我正在尝试使用ggplot2 绘制空间栅格。

require(raster)
require(ggplot2)

下载数据，使用raster 包加载为栅格。有关此数据产品的更多详细信息，请访问 here。然后将栅格转换为点，以便与ggplot 配合使用。

system('wget https://www.dropbox.com/s/7jsdqgc9wjcdznv/NADP_wet_deposition_nh4_0.5x0.5_grid_annual_R1.txt') 
layer<- raster("path/to/raster/NADP_wet_deposition_nh4_0.5x0.5_grid_annual_R1.txt") #you need to specify your own path here, wherever the downloaded file is saved. 
raster.points <- rasterToPoints(layer)
raster.points <- data.frame(raster.points)
colnames(raster.points) <-c('x','y','layer')

现在使用ggplot2 制作地图，并覆盖栅格。

mp <- NULL
#grab US map and choose colors
map.US <- borders("usa", colour='white',fill='black', lwd=0.4)
mp <- ggplot(data=raster.points, aes(y=y, x=x)) 
mp <- mp + map.US
mp <- mp + geom_raster(aes(fill=layer)) 
mp <- mp + theme(axis.text.y=element_blank(),
                axis.text.x=element_blank(),
                axis.title.y=element_blank(),
                axis.title.x=element_blank(),
                axis.ticks=element_blank(), 
                panel.background = element_rect(fill='black'),
                plot.background = element_rect(fill='black'),
                panel.grid.major=element_blank(),
                panel.grid.minor=element_blank())
mp

输出如下：

如您所见，事情几乎排列整齐，但并不完全一致。一切都略微向右移动。可能是什么原因造成的，我该如何解决？

Answer 1

根据 ORNL 文档，Ndep 图的边界实际上与网格的左下角对齐。要使 x 和 y 位置与中点对齐（默认为 ggplot），您需要将 x 位置移动 1 个网格间隔。因为在这种情况下网格间隔是 0.5 度，所以我从我的 x 坐标向量中减去了半度。

这个问题的解决方案是由 cmets 中的@42 提出的。

所以，和以前一样，下载数据：

system('wget https://www.dropbox.com/s/7jsdqgc9wjcdznv/NADP_wet_deposition_nh4_0.5x0.5_grid_annual_R1.txt') 
layer<- raster("path/to/raster/NADP_wet_deposition_nh4_0.5x0.5_grid_annual_R1.txt") #you need to specify your own path here, wherever the downloaded file is saved. 
raster.points <- rasterToPoints(layer)
raster.points <- data.frame(raster.points)
colnames(raster.points) <-c('x','y','layer')

至关重要的是，从坐标的 x 向量中减去半度。

raster.points$x <- raster.points$x - 0.5

现在，继续绘制：

mp <- NULL
#grab US map and choose colors
map.US <- borders("usa", colour='white',fill='black', lwd=0.4)
mp <- ggplot(data=raster.points, aes(y=y, x=x)) 
mp <- mp + map.US
mp <- mp + geom_raster(aes(fill=layer)) 
mp <- mp + theme(axis.text.y=element_blank(),
                axis.text.x=element_blank(),
                axis.title.y=element_blank(),
                axis.title.x=element_blank(),
                axis.ticks=element_blank(), 
                panel.background = element_rect(fill='black'),
                plot.background = element_rect(fill='black'),
                panel.grid.major=element_blank(),
                panel.grid.minor=element_blank())
mp

都排好了！

Answer 2

根据 42 和 colin 的说法，ORNL 提供的文件不正确。你可能应该告诉他们这件事。该文件有：

xllcorner -124
yllcorner 25

它显然应该在哪里：

xllcorner -124.5
yllcorner 25

如果是这样，这意味着文件当前将 x 坐标指定为单元格边缘，将 y 坐标指定为单元格中心。从任何标准来看，这都不好。有一些格式可以让 x 和 y 都代表单元格边缘而不是单元格中心，但不能是两者之一；无论哪种方式，在使用的文件格式（arc-ascii）中，这是不允许的。

纠正此错误的一个好方法是在创建RasterLayer 之后使用shift：

layer < raster("NADP_wet_deposition_nh4_0.5x0.5_grid_annual_R1.txt")
layer <- shift(layer, -0.5, 0)

然后继续。这是一个更通用的解决方案，因为它允许将栅格数据正确地用于 ggplotting 之外的其他目的。