R语言无需合并单文件即可处理大型栅格镶嵌数据集的方案咨询

推荐方案：使用terra包的虚拟栅格（VRT）功能 #

你需要的类lidR catalog的栅格处理逻辑，可通过GDAL虚拟栅格（VRT）实现，VRT仅存储栅格瓦片的元数据和引用关系，不会合并原始数据，处理时仅按需加载目标范围涉及的瓦片，内存占用极低。R中terra包（raster包官方迭代版本）原生支持VRT能力，是目前最优解决方案，代码逻辑和你熟悉的lidR catalog完全对齐：

library(terra)
# 列出所有栅格瓦片路径，仅读取文件路径，不加载实际数据
raster_tiles <- list.files("D:/FOLDER/WITH/LOTS/OF/RASTER/TILES", pattern = "\\.tif$", full.names = TRUE)
# 生成虚拟镶嵌，仅统计瓦片元数据，秒完成、几乎无内存占用
raster_mosaic <- vrt(raster_tiles)
# 读取感兴趣区矢量
roi <- vect("D:/EG/SHP/FILE/OF/ROI.shp")
# 裁剪感兴趣区，仅加载和ROI重叠的瓦片数据，内存效率和lidR catalog一致
raster_roi <- crop(raster_mosaic, roi)

terra是raster包作者推出的替代产品，性能远优于旧raster包，API和raster包高度兼容，迁移成本极低。

备选方案：raster包兼容方案 #

如果暂时不想迁移到terra包，可通过原生GDAL命令生成VRT文件后直接用raster包读取，同样不需要提前合并全量数据：

# 调用GDAL命令生成虚拟栅格文件，仅写入元数据，不碰原始栅格内容
system("gdalbuildvrt mosaic.vrt D:/FOLDER/WITH/LOTS/OF/RASTER/TILES/*.tif")
# 用raster包直接读取vrt文件，和读取普通单栅格文件逻辑完全一致
library(raster)
raster_mosaic <- raster("mosaic.vrt")
raster_roi <- crop(raster_mosaic, roi)

注意事项 #

• 需保证所有栅格瓦片的投影、分辨率、nodata值等参数一致，和lidR catalog对LAS瓦片的要求逻辑一致，否则生成VRT时会出现参数不匹配的报错
• 上述两种方案均支持对虚拟镶嵌对象直接执行裁剪、掩膜、值提取等常见操作，所有操作都只会加载目标范围涉及的瓦片，不会读取全量数据

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Honeybear