如何依据已有栅格的数值分布为新栅格生成随机单元格数值

需求说明 #

现有一个terra包的栅格r，其中值1出现5次、值2出现15次、值3出现20次、值4出现60次，对应占比为5%、15%、20%、60%。需要创建一个尺寸不同的新栅格NEW.RASTER，并按照相同比例随机分配1-4的数值。

解决方案步骤 #

• 提取原栅格的数值及对应出现频率，作为抽样权重
• 根据新栅格的像素总数，按权重随机抽取对应数量的数值
• 将抽样结果赋值给新栅格

完整代码实现 #

# 加载terra包（未加载时执行）
library(terra)

# 原栅格创建（用户提供代码）
r <- rast(ncol=10,nrow=10, vals=1)
r[6:20] <- 2
r[21:40] <- 3
r[41:100] <- 4

# 创建新栅格（用户提供代码）
NEW.RASTER <- rast(ncol=15,nrow=350)

# 提取原栅格数值与对应频次
freq_table <- freq(r)
target_values <- freq_table$value
sample_weights <- freq_table$count

# 计算新栅格总像素数
total_pixels <- ncell(NEW.RASTER)

# 按原比例随机抽样
random_values <- sample(target_values, size = total_pixels, replace = TRUE, prob = sample_weights)

# 赋值给新栅格
values(NEW.RASTER) <- random_values

# 可选：验证新栅格数值分布
freq(NEW.RASTER)

代码说明 #

• freq(r)：获取原栅格各数值的出现次数，生成包含数值和对应频次的表格
• ncell(NEW.RASTER)：计算新栅格的总像素量，确保抽样数量与栅格容量匹配
• sample(..., prob = sample_weights)：以原栅格数值的出现次数为权重抽样，保证新栅格数值占比与原栅格一致
• values(NEW.RASTER) <- random_values：将抽样结果批量赋值给新栅格的所有像素

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CARLOS_BEDSON