R语言栅格重投影至经纬度后数值偏移、失真问题咨询

• 小幅的数值插值偏差是重投影的正常现象，但你遇到的整体大幅北偏、数值范围偏差超40%的情况不属于合理结果，核心诱因是原始栅格的坐标单位识别错误。
• 你原始栅格的坐标系明确定义了+units=km，即平面坐标单位为公里，但projectRaster在部分读入场景下会默认将投影坐标按米处理，相当于把原始坐标值直接错放1000倍做转换，计算出的经纬度自然会出现整体性的纬度偏移。
• 重投影默认使用双线性插值算法，该算法通过相邻4个栅格的加权平均计算新栅格值，本身就可能在数值陡变的边缘产生略低于原始最小值、略高于原始最大值的结果，但你观测到的最大值超出原始上限1000以上，本质是坐标错配导致重采样匹配到了错误的邻域栅格，放大了插值误差。

按以下步骤操作即可得到和原始数据一致性更高的结果：

• 首先显式固定原始栅格的坐标系，避免包内部单位识别错误：

# 给栅格对象写入完整、带单位定义的原始CRS
crs(rb) <- "+proj=stere +lat_0=90 +lon_0=10 +k=0.93301270189 +x_0=0 +y_0=0 +ellps=WGS84 +units=km +no_defs"

• 根据你的栅格数据类型选择匹配的重采样方法，同时手动指定和原始分辨率匹配的输出分辨率，不要依赖函数自动计算的分辨率：
  • 若为高程、气温、降水这类连续数值型栅格，使用双线性插值法，输出分辨率设置为0.01度（和原始1km的空间分辨率基本匹配）
  • 若为土地利用、地表类型这类离散分类型栅格，必须使用最近邻重采样法，从根源上避免插值生成原始数据不存在的数值
    参考代码如下：

# 连续型栅格重投影
raster_proj <- projectRaster(
  rb,
  crs = "+proj=longlat +datum=WGS84 +no_defs",
  method = "bilinear",
  res = 0.01
)

# 离散分类栅格重投影
raster_proj_cat <- projectRaster(
  rb,
  crs = "+proj=longlat +datum=WGS84 +no_defs",
  method = "ngb",
  res = 0.01
)

• 重投影完成后先做基础校验：连续数据用双线性插值的结果，数值范围只会在原始0~2500的上下极小范围浮动，不会出现上千的偏差；叠加已知坐标的地物点校验位置，不会出现整体性偏移。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andreas