R中stars::st_contour()与graphics::contour()等高线输出差异排查

我持有一个UD栅格对象，对比base绘图体系与ggplot2绘图体系的等高线绘制结果时，发现ggplot2的等高线输出存在异常：base绘图结果中底部区域存在的2个50% UD等高线圈，在ggplot2输出中完全缺失。
base绘图得到的区域总面积与move包getVolumeUD()函数计算的体积面积结果完全匹配，同时也与fishtrack3d包输出的体积面积、UD等高线结果一致，结果可信度更高。

base绘图方案 #

实现代码 #

library(magrittr)
library(ggplot2)
library(stars)
library(move)

test <- stars::read_stars(file.path("All_Rasters_Scaled_Weighted.asc")) %>% sf::st_set_crs(4326)
test %<>% starsExtra::trim2()
test <- as(test, "Raster")
test <- new(".UD", test)
is.na(test[[1]]) <- test[[1]] == 0
plot(test, xlab="location_long", ylab="location_lat", asp = 1)
contour(test, levels=c(.5, .95), col=c(6,2), add=TRUE, lwd=2)

输出结果 #

尽管该图等高线与底图的纵横比存在差异、显示效果不佳，但核心特征清晰，底部的2个50%等高线区域明确可见，该结果与fishtrack3d包的绘图输出一致，fishtrack3d包输出参考如下：

ggplot2绘图方案 #

实现代码 #

test <- stars::read_stars(file.path("All_Rasters_Scaled_Weighted.asc")) %>% sf::st_set_crs(4326) 
contour1colour = "red" # 95% UD等高线对应颜色
contour2colour = "orange" # 50% UD等高线对应颜色
legendtitle = "Percent UD Contours"
ggplot() +
  geom_stars(data = test) +
  ggplot2::geom_sf(
    data = stars::st_contour(x = test, contour_lines = TRUE, breaks = max(test[[1]], na.rm = TRUE) * 0.05),
    fill = NA, inherit.aes = FALSE,
    ggplot2::aes(colour = "95% UD")
  ) + 
  ggplot2::geom_sf(
    data = stars::st_contour(x = test, contour_lines = TRUE, breaks = max(test[[1]], na.rm = TRUE) * 0.5),
    fill = NA, inherit.aes = FALSE,
    ggplot2::aes(colour = "50% UD")
  ) + 
  ggplot2::scale_colour_manual(name = legendtitle, values = c("50% UD" = contour2colour, "95% UD" = contour1colour)) 

输出结果 #

从输出结果可以明显看到，底部的等高线完全缺失。两种绘图方式使用的输入对象完全一致，需要定位二者等高线输出存在差异的具体原因。

已排查的相关线索 #

• ggplot2实现方案中，取栅格对象最大值的0.05、0.5比例作为st_contour()的breaks参数值
• base R实现方案中，设置contour()的levels参数为0.5、0.95
• 该栅格对象的原始最大值仅为0.008，按照graphics::contour()的官方文档说明，levels参数应为栅格值的绝对数值而非相对比例，但实际运行时该参数却表现出相对值的特性，绘图结果与预期基本一致。

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